運12F

運12F

運12F是哈飛運12F飛機簡稱,Y12F飛機是哈飛採用先進技術研發的新一代通用/支線渦槳飛機,能夠乘坐19名旅客並滿足散裝裝載,可用於海洋監測、航拍航測、遙感、物探、空投、空降等長航時通航作業。該機擁有大容量的機身設計和良好的短距起降性能,採用最先進的綜合航電系統,人機界面好,乘坐舒適,巡航速度快,商載重量比高,滿油與滿載航程長,使用成本低,具有較強的市場競爭力。2015年12月12日,由中航工業集團自主研製的新一代先進渦槳通用支線飛機運-12F正式獲得由中國民用航空局頒發的型號合格證。這是中國民機製造的又一重大成果,對於進一步提高國產民機的市場競爭力具有重要意義。2016年7月20日正式獲得了中國民用航空局(CAAC)頒發的生產許可證,這標誌著“哈飛運12F”的生產製造和質量控制體系已經符合適航要求,可以由研製階段轉入批量生產階段。

基本信息

簡介

運12F 運12F

在Y12F研製過程中,哈飛創新思路和研製流程,將可靠性設計貫穿於整個設計過程,提高了飛機的安全性。同時,通過流體力學計算等先進手段,使飛機起飛重量從原機型的7.7噸提高到8.4噸,商載從2.7噸提高到3噸。
哈爾濱飛機工業集團負責研製渦槳多用途運輸機運12F,計畫於2008年首飛。除了名字,該機和運12的早期型號其實關係不大。
“2002年項目最初的時候本來只打算在運12基礎上進行改進,”項目總師黃嶺才(音)說。“但是客戶要求更大的航程,續航力和業載。所以我們決定從頭重新設計。”

研發背景

20世紀70年代以後,作為當時中國國內通用航空的主力機型,運-5飛機在飛行訓練、跳傘訓練、空中救護、空中攝影、旅遊觀光、地質勘探、森林滅火、農林植保、噴藥播種等作業領域內得到了廣泛的套用。但運-5飛機在實際使用中暴露出機體和起飛重量過大,缺乏靈活性,經濟性不太好,單發布局也不符合安全要求。為了適應國家經濟發展的需要,1974年4月,第三機械工業部要求哈爾濱飛機製造廠研製一種適合國內農業、林業、漁業、地質、運輸等使用要求的多用途小型運輸機。隨後哈爾濱飛機製造廠通過調查,了解需求,並參考國外同類飛機的設計特點,提出了小型活塞式雙發運輸機的初步設計方案。1975年1月,三機部批准了哈爾濱飛機製造廠上報的多用途小型運輸機研製總方案,並命名為運輸-11型飛機,簡稱運-11飛機。
運-11飛機研製成功投入運營後,發現存在飛機和發動機的可靠性不高,大修的間隔短的問題,而且兩台活塞-6丁型發動機的功率仍顯不足,商載馬力比較小,作業經濟性差,飛機由於不具備單發飛行能力,安全性也不佳,無法滿足適航要求。此外為飛機配套的農業設備技術落後、系統附屬檔案不配套、故障多,無法充分發揮飛機應有的能力。

自費研製

哈爾濱飛機製造廠在沒有航空工業部下撥經費的情況下決定設法自籌資金和地質礦產部以運-11飛機改進發展項目的名義來研製新的小型渦槳運輸機,並將其稱為運-11T型。運-11T仍然沿用運-11飛機雙發、帶斜撐桿上單翼、單垂尾的總體布局。但在其基礎上機體尺寸進行了放大,機長增加到14.86米,翼展17.23米,機高5.57米。
經過設計方案論證、風洞吹風試驗和多輪性能強度計算後,運-11T型飛機在1979年底確定了總體設計方,1980年10月完成了全機的設計圖紙。在設計過程中發現原來選用的發動機功率偏小,為了保證飛機的飛行性能和單發起降能力,決定改用普拉特·惠特尼公司功率為500軸馬力的PT6A-I1型渦槳發動機。1981年哈爾濱飛機製造公司完成了試製所需工藝裝備的設計和製造,首批投料試製三架原型機。試製過程中先後攻克了整體肋及壁板、整體油箱、蒙皮長析膠接工藝、玻璃鋼及蜂窩結構製造等關鍵工藝技術,1982年3月完成了用於靜力試驗的01號原型機的總裝,同年6月底順利通過了全機靜力試驗和其他系統地面模擬試驗。到7月完成了用於試飛的02號原型機的總裝,1982年7月14日02號原型機首飛成功。運-11T飛機的試製成功也改變了航空工業部的看法,1983年1月31日航空工業部正式批准運-11T型飛機立項研製,並撥出經費支持其後續的鑑定試飛和改進。由於運-11T飛機從結構布局到總體性能均優於運-11飛機,因此航空工業部為其賦予了新的機型編號,命名為運輸十二型飛機,簡稱運-12飛機,並正式列人航空工業部的研製規劃。

研製歷程

從1983年5月份開始運-12飛機按照批准的飛行試驗大綱進行鑑定試飛,先後解決了前輪擺振、方向舵腳蹬力大、縱向操縱桿力大等多項技術難題,於1983年12月17日通過了由航空工業部和地質礦產部聯合組成的鑑定委員會的技術鑑定。1984年,02號和03號原型機又按照設計定型試飛科目進行試飛,兩架原型機共飛行近500小,取得了大量的試飛數據。02號原型機還於1984年2月29日從哈爾濱直飛北京,途中在河北承德進行了山區地形作業適應性試飛。之後於3月17日在首都機場進行了飛行表演,受到了國務院各部委負責人以及其他參觀者的好評。鑑定試飛完成後02號和03號原型機交付飛龍通用航空公司使用,並正式命名為運-12Ⅰ型飛機。為了滿足高精度航空物理探礦的需求,在運-12Ⅰ型飛機上安裝了由航空航電系統、航空磁探系統、航空甚低頻系統、計算機數據收錄系統、GPS導航定位系統、航跡攝錄像系統及其他附屬設備構成的航空物探綜合測量系統。在機頭和機尾各裝一個可卸的玻璃鋼罩,分別裝有航電航磁系統的甚低頻探頭和磁探桿,為防止飛機及機上的其他設備對航空磁探設備的工作帶來干擾,磁探頭安裝在磁探桿的末端並伸出機尾長達4米左右,同時將原飛機舵面帶有磁性的鑄鋼材料配重改為了銅配重,並將機上各類儀表設備、開關、按鈕以及標牌上用於夜間照明的帶有微量放射性的螢光粉進行了清除。航空電磁探測儀操作員坐在座椅上通過面前的兩個操作櫃和一部照相機來進行操作,而拆下機頭機尾的罩蓋以及機上安裝的航空物探設備後,還可以用於客貨運輸等其他用途。運-12Ⅰ型飛機先後在全國很多省、市、自治區執行了航空物探任務,為在草原、森林、沼澤、沙漠等人跡罕至、條件惡劣地區進行各類礦產普查提供一種廉價高效的空中探測手段。

2005年10月,運-12F飛機項目啟動,當年完成了總體設計。

2005、2006年,中航工業哈飛分別向中國民用航空局、美國聯邦航空局提交運-12F飛機型號合格證申請書,並分別於2005年和2007年獲得正式受理。

2010年12月成功首飛。

經過完整的地面試驗和5年、911小時16分、1247架次的飛行驗證,運-12F飛機完成基本型中國民航局型號合格證申請適航驗證工作。與此同時,完成美國聯邦航空局補充試飛,進入持續適航檔案審查階段,向取得美國聯邦航空局的型號合格證邁出了堅實一步,標誌著中國自主研製的通用飛機搏擊國際市場指日可待。

2016年7月20日20日,由中航工業哈飛集團研發的“哈飛運12F飛機”正式獲得了中國民用航空局(CAAC)頒發的生產許可證,這標誌著“哈飛運12F”的生產製造和質量控制體系已經符合適航要求,可以由研製階段轉入批量生產階段。

設計特點

氣動結構
運-12飛機採用雙發、上單翼、單重尾,固定式前三點起落架的總體布局和全金屬長桁隔板式半硬殼結構。廣泛採用膠結工藝,減輕結構重量。機身由機頭、客艙、機身後段和子翼四大部門組成。截面形狀由平底向外突出的弧形側壁和頂部形成。沿縱向布置有34框,8框前為機頭;8~20框為客艙;20~34框為機身後段;子翼在14~15框處。
運-12飛機機翼,採用雙梁帶機翼撐桿式結構。前翼通過前後梁接頭與機身13、15框接頭鉸接,通過10肋接頭與機翼撐桿鉸。採用了共面剪下式翼尖,機翼平面形狀為帶後掠式翼尖的矩形,其翼尖的前緣後掠角為65°,翼尖的翼型為低阻薄翼型,機翼後段內側為後退富勒式襟翼。外側為副翼,襟翼、副翼均由金屬梁、翼肋及前緣肋組成骨架,並用壓埂的金屬蒙皮與骨架鉚接而成。副翼調整片與金屬鉚接結構,並採用電動結構操縱,機翼沿展向布置25根肋,即0~24肋。機翼前後梁間的6~17肋翼箱為整體結構油箱,左右2個機翼油箱可裝油1630L。
起落架採用固定式前三點起落架總體布局。前起落架為支柱式,安裝在機身3框上。主起落架為搖臂式,分別安裝在子翼的左右兩端。輪胎為無內胎充氣式,採用液壓剎車。
運-12機體結構廣泛採用膠接工藝,減輕結構重量。機艙前段為駕駛艙,中段是客貨艙,能布置17個旅客座椅,或裝載貨物、農業和地質勘探設備等。尾翼垂尾為全金屬結構,垂直安定面的前後梁插入後機身中與加強框相連。在方向舵上裝有調整片,由安裝在方向舵前緣的電動機構驅動。平尾也為全金屬結構,在左、右升降舵後緣各裝有1個調整片,用裝在升降舵前緣的電動機構驅動。機身截面形狀由平底部向外突出的弧形側壁和頂部形成。機頭罩、前行李艙門、尾罩和撐桿的整流罩都採用了玻璃鋼材料,減輕了結構重量。
動力系統
運-12飛機裝有2台普拉特·惠特尼加拿大公司生產的PT6A-27渦輪螺旋漿發動機,單台功率456千瓦(620軸馬力)。該發動機具有體積小、重量輕、功率大,製造緊湊的特點。滑油箱為整體油箱,附屬檔案集中,具有安全係數高的優點。配套的螺旋槳為美國哈策爾公司生產的三葉、可變距、可順槳和可反槳的HC-B3TN-3B/T1073B-3螺旋槳。
為替換進口的PT6A-27發動機,株洲航空動力機械研究所1983年4月開始,以渦軸-8A為原準機改型設計渦槳-9渦輪螺旋槳發動機。該發動機為自由渦輪式單轉子,功率範圍462~507千瓦。1984年2月完成施工圖紙設計,1985年南方航空動力機械公司加工製造了第一台驗證機。
1986年開始部件試驗和整機性能調試,並取得成功。1987年7月立項轉入型號研製,1988年2月開始原型機設計,1989年9月製造出第一批原型機,1992年12月10日首次試飛。1994年完成全部適航考核的發動機地面及飛行試驗1995年初取得民航型號合格證並開始交付使用。截至1994年已累積整機試驗超過1500小時,其中包括200小時的飛行試驗,以及150小時持久試驗及2000次循環的初始維修壽命試車。發動機採用滑油光譜分析、孔探儀檢查、磁堵及振動檢查等措施實現了視情維護。成熟期發動機翻修壽命為2000小時。
機艙操縱
座艙機身前段為駕駛艙,有較大的風擋和左右兩側窗,駕駛員的視野
開闊。中段是客(貨)艙,能布置17個旅客座椅,或裝載貨物,或增裝農業和地質勘探設備。客(貨)艙兩側各有4個450毫米×600毫米的方形窗,艙內光線明亮。右側有兩個應急出口,左側有一個應急出口。
系統有主操縱系統和輔助操縱系統。主操縱系統用於副翼、升降舵和方向舵操縱。副翼通過盤式駕駛桿、鏈輪、鋼索、三組滑輪、扇形搖臂、連桿進行操縱。升降舵通過軟式鋼索、拉桿、扇形搖臂、兩組鋼索、5組滑輪、後扇形搖臂和拉桿進行操縱。方向舵採用軟式鋼索操縱。輔助操縱系統用於襟翼、副襟翼調整片、升降舵調整片、方向舵調整片的操縱,全部採用電動機構操縱。
電力系統
飛機裝有兩台6000瓦起動/發電機作為主電源。額定容量28安小時、額定電壓24伏的12HK-28蓄電池作為起動和應急電源。2台PC-17-3靜態變流器向機上用電設備提供115伏400赫單相交流電,每台容量600伏安。1台125伏安SBL-125變流器為地平儀和陀螺磁羅盤提供三相交流電。1台115伏400赫40伏安的SBL-40變流器為備用地平儀提供三相交流電。
環控系統
環境控制系統,機上設有通風加溫系統,利用發動機引氣給駕駛艙的風擋和駕駛員腳部加溫。機頭兩側有衝壓空氣入口,經過管道通到駕駛艙,由裝在儀錶板兩側的可調風量和風向的噴嘴向駕駛艙通風。貨艙頂部開有2個自然通風口和2個出氣口。可以選裝客艙加溫和客艙強迫通風裝置。
航電設備
運-12型飛機,機載電器設備裝有2台約6000W啟動/發電機為主電源,以額定容量為28A,額定電壓為24V的鎳鎘蓄電池作為起動和應急電源。選裝了先進的機載遠距離通信系統和精確定位的導航系統。如,KHF-1050高頻通信系統;1CNS430VHF通信/VOR導航/CPS衛星定位3個分系統;C406-4應急定位發射機系統;CS55A圖示導航系統,ROR2000彩色氣象雷達系統;KR87自動定向儀系統;KN-6A距離測量系統等。通信導航系統包括CT-1甚高頻無線電台、JDT-2高頻無線電台、JT-5A機內通話器、WL-7無線電羅盤、WG-4無線電高度表以及XS-6信標接收機。還可以選裝柯林斯公司的電子設備:VHF-251甚高頻電台、HF-220高頻電台、ALT-55B無線電高度表、VIR-351甚高頻全向信標系統、DME-451測距器、TDR-950空中交通管制應答機以及MCS-65陀螺磁羅盤。
飛機可以在目視飛行規則(VFR)和儀表飛行規則(IFR)下,在非結冰條件下飛行。如果選裝尾翼除冰裝置,可以在結冰條件下飛行。

主要優勢

與世界同級別的競爭機型相比,運-12F飛機在商載、航程、速度及綜合效能等方面優勢明顯。它的優勢不僅體現在更大的客艙容積、更大的商載、更快的速度、更遠的航程、單發能力強、高原適應好等卓越性能,在飛機噸公里/小時運營成本指標上,運-12F飛機更是排名第一,是競爭機型的1.3至2倍。

主要用途

運-12F飛機可廣泛套用於客貨運輸、海洋監測、空投傘降、航空攝影、地質勘探、人工降雨等多種用途。

評價

運-12飛機,具有使用簡單、機動靈活、可在簡易跑道上起飛和著陸、用途廣泛等特點。

該飛機先後取得了中國CAAC、英國CAA、美國FAA、法國DGAC及澳大利亞、紐西蘭、印度尼西亞等國家的適航認證,是中國唯一獲得英、美等已開發國家適航認證的機型。
運-12F飛機可廣泛套用於客貨運輸、海洋監測、空投傘降、航空攝影、地質勘探、醫療救護、人工降雨等領域。其性能指標和綜合效能與世界同級別競爭機型相比具有明顯優勢,主要體現在運-12F飛機具有更大的客艙容積、更大的商載、更快的速度、更遠的航程和卓越的高原性能,尤其是在飛機“噸·公里/小時”運載能力指標上,是競爭機型的1.3至2倍。

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