近日,由南京航空航天大學(xué)輕型通用航空飛行器技術(shù)江蘇高校協(xié)同創(chuàng)新中心設(shè)計(jì)、重慶通航集團(tuán)制造的一款具有完全自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的4座固定翼全復(fù)合材料飛機(jī)NH40/CG231,在重慶兩江新區(qū)龍興通用機(jī)場(chǎng)成功首飛。此款飛機(jī)是國(guó)內(nèi)首款按照23部設(shè)計(jì)、具有完全自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)、全復(fù)材四座輕型飛機(jī)。
通航產(chǎn)業(yè)前景廣闊,通航飛行器需求潛力巨大。南航作為具有航空航天民航特色鮮明的“雙一流”建設(shè)大學(xué),為通航產(chǎn)業(yè)的發(fā)展作出過(guò)重要貢獻(xiàn),相繼開(kāi)發(fā)了AD100、AD200、FT300、AC500等系列輕型飛機(jī)。
為契合國(guó)家通航產(chǎn)業(yè)發(fā)展的政策和社會(huì)需求,2014年,南航在江蘇高校協(xié)同創(chuàng)新計(jì)劃支持下,自主立項(xiàng),提出了4座全復(fù)合材料輕型飛機(jī)NH40的研制計(jì)劃。2014年中心完成1:5縮比樣機(jī)試飛;2015年完成水上型縮比樣機(jī)試飛;2015年3月組建專門(mén)研發(fā)團(tuán)隊(duì),開(kāi)始方案設(shè)計(jì);2016年,南航與重慶通航集團(tuán)簽訂合作協(xié)議,明確飛機(jī)型號(hào)命名為NH40/CG231,并立即聯(lián)合開(kāi)展輕型飛機(jī)研發(fā)和產(chǎn)業(yè)化工作,由南航牽頭負(fù)責(zé)設(shè)計(jì),由重慶通航牽頭負(fù)責(zé)制造、適航取證和產(chǎn)業(yè)化工作。南航組建了以姚衛(wèi)星教授為總設(shè)計(jì)師的設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)開(kāi)展詳細(xì)方案設(shè)計(jì),會(huì)同重慶通航多名設(shè)計(jì)人員開(kāi)展詳細(xì)設(shè)計(jì),歷經(jīng)三年多時(shí)間完成了型號(hào)論證和型號(hào)設(shè)計(jì)、制造工藝審查、飛機(jī)試制、試驗(yàn)調(diào)試等工作,并現(xiàn)場(chǎng)保障了飛機(jī)的首飛任務(wù)。
NH40/CG231是一款單發(fā)四座固定翼飛機(jī),秉承綠色環(huán)保、低成本、一機(jī)多型的設(shè)計(jì)理念,采用懸臂式上單翼、前拉式螺旋槳、正常式尾翼布局,排放低,油耗小,具有優(yōu)良的低速特性和起降性能,可用于飛行學(xué)員初級(jí)飛行培訓(xùn),也可用于航空攝影、航空測(cè)繪、電力巡線等任務(wù),并可滿足私人飛行愛(ài)好者的飛行需求。飛機(jī)翼展11.18米,起飛重量達(dá)1184千克,最大續(xù)航里程可達(dá)1600公里,最大平飛速度可達(dá)280公里/小時(shí),升限6000多米,起飛滑跑距離不到300米,著陸滑跑距離僅需150米。
設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)采用了最先進(jìn)的飛機(jī)設(shè)計(jì)理論和技術(shù),以保證飛機(jī)的國(guó)際先進(jìn)性和市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。研制過(guò)程中設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)解決了兩大關(guān)鍵問(wèn)題:(1) 建立了需求驅(qū)動(dòng)、多目標(biāo)綜合尋優(yōu)模型,通過(guò)多學(xué)科綜合設(shè)計(jì)優(yōu)化(MDO)方法,攻克了低阻力、高操控性總體布局設(shè)計(jì)難題,仿真、試驗(yàn)和首飛結(jié)果表明,NH40/CG231的總體設(shè)計(jì)性能達(dá)到了同類型飛機(jī)世界先進(jìn)水平;(2) 提出了復(fù)合材料結(jié)構(gòu)綜合設(shè)計(jì)理論與方法,解決了復(fù)合材料結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度、剛度、穩(wěn)定性、沖擊損傷容限、疲勞老化等性能的協(xié)調(diào)問(wèn)題,實(shí)現(xiàn)了全復(fù)合材料機(jī)體結(jié)構(gòu),相比金屬結(jié)構(gòu)重量系數(shù)下降1.5%,且疲勞性能還有較大提高。
NH40/CG231飛機(jī)的研制將為國(guó)產(chǎn)輕型通用飛機(jī)的研制奠定基礎(chǔ),探索出一條高校設(shè)計(jì)、聯(lián)合取證、企業(yè)制造和產(chǎn)業(yè)化的輕型飛機(jī)研發(fā)道路,帶動(dòng)國(guó)產(chǎn)輕型通用飛機(jī)的發(fā)展。