中國四代直升機研制進入無軸承旋翼技術攻堅階段

（來源：中國航空報）

無軸承旋翼是第四代直升機的重要標志之一，代表了先進直升機旋翼技術的發展方向之一。“十一五”期間，項目團隊重點開展了無軸承旋翼技術基礎層面的研究，以及一些典型件的試驗和驗證。

無軸承旋翼是第四代直升機的重要標志之一，代表了先進直升機旋翼技術的發展方向之一。它采用復合材料柔性梁元件的彈性變形代替復雜的傳統3個鉸的功能，實現槳葉的揮舞、擺振和扭轉運動，具有結構簡單、零件數目少、重量輕、可靠性高等特點，尤其具有優良的操縱功效和機動性能。在國際上，無軸承旋翼技術在1990年代就進入了發展的黃金時期，美國、德國、俄羅斯等國家都成功運用了此項技術，并在直升機上采用了無軸承旋翼結構，如EC135、MD900、OH-1、BELL430、RAH66、AH-1Z、ANSAT等。

目前我國直升機大都是鉸接式旋翼或球柔性旋翼。1990年代中期，中航工業直升機所開始了對無軸承旋翼的探索。“國外的直升機，只要看到旋翼，就知道是哪家公司的。而我們的直升機缺乏這樣的特色和辨識度。我們研究無軸承直升機，一方面是提升技術，融會貫通，更重要的是要創建自己的品牌。”直升機所旋翼技術專家胡和平說。

“三步”形成研制能力

2013年4月，直升機所項目團隊順利通過全尺寸無軸承旋翼原型樣機的詳細設計評審，標志著無軸承旋翼技術的成功應用進入了最后的攻堅階段。目前，項目團隊正在進行全面的飛行試驗驗證，為后續型號應用奠定基礎。

胡和平已與無軸承旋翼相伴近20年，回憶過往的研制究經歷，他的感覺是舉步維艱。從技術基礎研究、立項論證，到地面部件和裝機試驗驗證、飛行試驗，其難度不亞于一個型號研制。無軸承旋翼技術含量高，在結構大大簡化的同時，卻使得支撐旋翼設計的氣動和動力學分析變得異常復雜。鑒于研制經費和技術難度，直升機所采取“總體規劃、分步實施”的研究思路，分三步走形成無軸承旋翼研制的工程能力。

新旋翼在立項研究之初，項目負責人就指出，不但要追趕上國際先進旋翼技術，更要立足于具體型號的未來發展需求，以預研技術與型號應用無縫銜接為目標，最終實現無軸承旋翼技術在直升機型號上的成功應用。

“剛開始時，也就是‘十五’期間，我們從無承軸尾漿入手開始研究，正好當時有對外合作項目，可以讓前沿性的研究與具體的型號結合起來，一干就是七、八年。”胡和平回憶說，那個階段主要是對無軸承尾槳技術和無軸承模型旋翼進行理論研究，但與無軸承旋翼技術的真正掌握以至在直升機型號上的成功應用仍然有較大差距，在理論計算、結構設計、工藝制造、試驗技術上還存在許多未知的難題，每一項都是異常嚴峻的挑戰。

“十一五”期間，項目團隊重點開展了無軸承旋翼技術基礎層面的研究，以及一些典型件的試驗和驗證。“十二五”期間，項目團隊在系統級層次上進行無軸承旋翼技術的地面部件和裝機試驗驗證，探索以現有機型為平臺展開，業已形成正式的無軸承旋翼原型樣機三維電子數字樣機，進入了旋翼原型樣機的試制與試驗階段。

在全尺寸無軸承旋翼研制總體方案論證期間，項目團隊充分考慮驗證平臺直11的未來發展，瞄準直11高原型機的需求制定研制方案，通過此項目研究，探索一條預先研究與型號研制平滑過渡的技術路線，保證了項目的順利進展。

年輕活躍的預研團隊

以直升機所旋翼系統研究室尾漿和旋翼動力學組為主力，承擔了無軸承旋翼研究任務，“那時我是組長，這個團隊匯聚了很多有思想、有個性的年輕人。本來就是創新性的工作，大家時常也會有海闊天空的想法，那種探討問題的氛圍非常濃郁。”胡和平說。

研究所型號任務非常繁重，從事無軸承旋翼前沿課題研究的人員經常接手其他型號科研工作，胡和平戲稱為“游擊隊打運動戰”，為此也想了很多辦法。“對于從事無軸承旋翼研制的設計員，首先安排上崗培訓，詳細說明項目的研制背景、歷程、困難和存在的技術問題。”胡和平說，不論是強度還是結構設計，每個階段的工作完成后，大家會在一起研討工作思路，每個年輕人介紹經驗和想法，并邀請專家進行點評，對工作中出現的問題提出幾種解決方案，由年輕人分別設計和實施，從中分析比較，提升能力。

這是研制團隊的發展思路。根據實際情況廣泛吸納年輕人，發揮他們思想活躍、創新意識濃厚、學習能力強的優勢，又針對其經驗不足的共性，安排專業組長指導、技術專家把關。

設計員熊紹海和陳伏船剛入所就開始參與無軸承旋翼的研制，在柔性梁構型的選擇和布置中，胡和平指導他們搜集資料并分析解讀，為無軸承旋翼的研制提供了很多有益經驗。這幾年，“技術創新沙龍”也是研制團隊探討交流的有效平臺，年輕人在一起碰撞創新火花，先后自主完成了無軸承旋翼氣動、動力學分析的理論研究、無軸承旋翼的詳細設計、旋翼試制以及多項無軸承旋翼的重要試驗。

“再苦再難我們都要堅持，因為我們想要有自己的東西，有自己響當當的品牌。”胡和平對未來充滿自信。