航空工业被形容为"现代工业之花",是一个国家技术、经济、国防实力和工业化水平的重要标志。
我国的航空工业起步较晚,在这一长期为欧美发达国家占据优势地位的领域,在过去的六十多年中,我们的航空工业从小到大、从弱到强,具备了研制生产当代先进航空装备能力的高科技工业体系,发展了各类型、各种用途的飞机、发动机、导弹,开发了数千种民用产品和外贸产品。
一、出场即巅峰的纯国产代表
年,由SA60L飞机组成的飞行表演队,从湖南株洲编队专场公里抵达珠海,在珠海航展上进行了特技飞行表演。
中国人自己研制的飞机,飞行员也都是中国人,这一货真价实的纯国产飞行队的表演引起了现场观众的极大兴趣,甚至连国外表演队也对这场精彩的表演竖起了大拇指。
随着SA60L轻型运动飞机越来越多地走进人们的视野,这款飞机也吸引了众多外国飞行爱好者和专业航空机构的注意。
年,SA60L飞机在美国转场飞行米,参加了全球著名的通用航空展——“世界飞来者”大会,在经过了密集的技术审查后,美国联邦航空管理局的官员为SA60L轻型运动飞机颁发了FAA的飞机适航证,并纳入了轻型运动飞机品牌型号目录,标志着这款由中国自主研发的民族品牌轻型运动飞机取得了美国天空的飞行权。
二、SA60L飞机到底有何过人之处?
SA60L飞机被划分为轻型运动类飞机,这一划分是包含技术含量且名副其实的。
SA60L飞机只有千克的全机重量,其机身重量轻,结构强度高,因为如此,它拥有非常优异的飞行性能。
SA60L飞机因为比较轻,研发人员又在此基础上根据空气动力学做了很合理的设计,所以这款飞机有很好的滑翔比,比如它往前面飞12.5米,才会往下面降1米,在无动力的状态下,这会让飞机有非常好的安全性能。
同时,由于SA60L飞机的质量轻,空气动力的使用效率很高,所以非常省油,且航程也很远。
SA60L飞机每飞公里的耗油只有8升,就是烧普通的95号的车用汽油,所以SA60L飞机的使用成本也是非常低的,它的最大速度可达公里每小时,加满油以后一次性可以飞公里。
另外它的起降距离也非常短,虽然它确实是需要跑道,但是理论值米就能够起飞,实际过程当中,多米就能完成起飞,而且对于起飞的跑道要求很低,不一定要正规的飞机跑道,泥地、草地都可以,所以SA60L飞机的适应能力也很强。
三、惊“碳”:飞机越轻,技术含量就越“重”?
全机身只有千克的SA60L飞机是个什么概念?
一个成年人可以很轻松地将一架SA60L飞机从静止状态拖动滑行,因为它还不到一辆轿车的重量。
想要把飞机做得更轻并不难,尤其是要在占据飞机比重最大的机身部分下功夫。
其实飞机最早很多是纸糊的,还有用布做的,其中就包括一战、二战期间的飞机,这并不足为奇,因为飞机不像地面设备,它要飞上天,就必须要轻。
可是光轻还不行,飞机还必须得结实。
想要结实也不难,有很多坚固的金属待人类选择。
可金属的问题是太重了。
SA60L飞机的厉害之处就是它的机身又轻又坚固。
原来,这款飞机的机身是全部采用碳纤维复合材料制作的,这种材料看上去就是一层一层的塑料布。
它是如何成为机身制造材料的呢?
首先,工人师傅们严格按照工艺给碳纤维材料涂抹上树脂胶,然后严格地按照材料的大小、顺序和位置一层一层铺贴。
铺贴完以后,为了让碳纤维材料和胶有更好的固化作用,还有很多的工艺流程。
比如,为了让它有更好的紧固性和附着力,后续有抽真空。
在抽完真空以后,还有常温的固化,在常温固化以后,还有高温固化,通过这种反复的温度变化,让胶和材料最终达到能够作为飞机机身材料的状态。
按照这个工艺制作出的碳纤维复合材料效果怎么样呢?够结实吗?
通过对碳纤维复合材料、航空铝、不锈钢三种材料进行的拉伸实验可以看出,碳纤维材料被拉断时的最大负荷值是多牛顿,相当于千克的力,也就是4.5吨,不锈钢的是1.5吨,铝条的最大负荷是1吨。
实验证明,碳纤维材料的抗拉伸负荷强度是铝的4.5倍钢的3倍,但同体积的重量却不到钢的四分之一。
如果算上比强度,也就是比重和强度的比值,碳纤维复合材料的比强度是钢的20倍以上。
采用碳纤维复合材料又轻又强,可以说天生就是制作机身的好材料。
同时,碳纤维材料还给飞机的外观外形设计提供了十分优异的特性。
种碳纤维材料有很好的柔软度,飞机机身实际上有很多曲面,这些曲面用碳纤维,能够达到非常好的成型效果,能够保证飞机各个部位的流线性和极佳的气动能力。
如上图所示,它是研发人员在翼尖部分做的一个小小的上扬修型。
这个上扬的修型不仅仅是为了美观,它能够降低飞机在高速飞行过程中遭受的空气阻力,另外就是能够增加飞机在飞行过程中的稳定性。
四、一群热爱飞行事业的“门外汉”创造了SA60L
先给大家科普一下我们国家民航局的一个制度。
任何一款航空器(一款飞机),在出售之前,为了保证它的安全性能,民航局要对它进行一个认可。
飞机能够制造、销售,首先要取得两个证,一个是适航证书(型号合格证),表示飞机的型号,证明某款飞机的设计是没有任何问题的,它是安全的;第二是对生产条件和质量管理体系也要进行一个认证和管理,即生产许可证,中国民用航空局认为某个地方能够进行安全有效的生产,才会准许在这里把飞机做出来和销售。
SA60L轻型运动飞机是中国自主研发设计的,并完全拥有自主知识产权,它同时获得了民航适航证和生产许可证。
可这款“双证”齐全的飞机却是由一群“门外汉”制造出来的,它的带头人就是何清华。
二十多年前,五十三岁的中南大学博士生导师何清华决定下海。
这样的年龄和身份完全可以等着退休享清福了,可何清华的下海事业才刚刚开始。
何清华毕业于中南大学机械工程专业,一直致力于工程机械制造领域,对于造飞机这件事来说,他绝对是一名门外汉,然而他却下定决心要自己造飞机,培养了一批年轻的工程师,经过十余年的研发设计,制造出了SA60L轻型运动飞机。
何清华说,为了研制这款飞机,他们十多年不赚钱,甚至还是自己掏腰包做研发资金,当他们搞出第一架飞机的时候,从自己到队友没有一个学航空的,都是搞工程建设,但是大家都在成长,目前在这方面的设计领域,在国内肯定是一流的。
如今的何清华先生殊荣满身,其曾获奖励获荣誉有:“装备中国功勋企业家”、“十一五”国家科技计划执行突出贡献奖、何梁何利基金科学与技术创新奖、九届发明创业奖“当代发明家”、第五届全国非公有制经济人士优秀中国特色社会主义事业建设者。
现在,SA60L轻型运动飞机的家族也日益壮大,衍生出了众多型号,有用于高原飞行的高原版,用于航空测绘的遥感版,用于喷洒农药的农林版,用于护卫机场的驱鸟版,还有不需要飞行员的无人机,而且动力更强大的乘坐更舒适的5座轻型运动飞机也已经研制成功,所有这些飞机的研发设计、生产制作和通航飞行的经验,也一定会为中国轻型飞机的发展做出重要的贡献。