直升機加改裝發展現狀與工藝實施要點研究

蘇佳倫

（中國直升機設計研究所，江西景德鎮 333001）

0.引言

從用途上來講，直升機可以分為軍用和民用兩大類。在軍用方面，直升機已廣泛應用于對地攻擊、機降登陸、武器運送、后勤支援、戰場救護、偵察巡邏、指揮控制、通信聯絡、反潛掃雷、電子對抗等。在民用方面，直升機則可應用于短途運輸、醫療救護、救災救生、緊急營救、吊裝設備、地質勘探、護林滅火、空中攝影等。近年來直升機行業發展迅速，涌現出許多功能完備、設計先進的新型直升機，而一些使用年限較久的直升機已無法滿足當前的使用需求，直升機加改裝需求則由此而生。本文對直升機加改裝發展現狀進行了總結，并對直升機加改裝的實施要點進行分析，為直升機加改裝的實施提供參考依據。

1.直升機加改裝發展現狀

根據作業任務的多樣性、改裝成本與實際使用需求等多方面的考慮，直升機加改裝又可分為臨時性加改裝與永久性加改裝。在航空測繪領域，機動靈活的直升機是首選的載機平臺，而出于成本控制以及設備維護的考慮，通常采用臨時加裝航測設備的方案。目前已有國產AC311A直升機加裝某型傾斜航空相機的實施案例[1]。

為了滿足消防需求，提升消防行動的響應能力與滅火速度，部分直升機采用加裝外掛水炮系統的方案。此類設備加裝成功的案例有直接引進的俄羅斯Ka-32加裝的水炮系統，昌飛公司AC313型機加裝的水炮系統，以及哈爾濱飛機的H425型機加裝水炮系統等[2]。某型直升機加裝外掛水炮如圖1所示。

圖1 某型直升機加裝外掛水炮

在醫療救護領域，國內外的直升機改裝技術都在不斷完善與進步。國外不僅制定了從方案設計、改裝實施到適航審定的一整套的流程，還有專業的醫療類直升機改裝公司（如奧地利AAT公司和德國Bucher公司）來承接業務。而在國內，醫療救護領域的直升機改裝技術也在不斷進步。2021年11月，直8A型直升機加改裝醫療方艙放飛任務圓滿完成[3]，該型號醫療方艙可依托專用救護擔架及原機成員座椅同時護送2名重癥傷員和9名輕傷病員，具備現場急救及醫療護送功能，在醫療護送途中可實現病員的體征監護、醫療供氧、生命支持和緊急救治。某型直升機完成醫療救護改裝如圖2所示。

圖2 某型直升機完成醫療救護改裝

在警用直升機方面，國內警用直升機正利用加改裝逐步完善自身功能，以在各種自然災害和突發事件發生時可以迅速響應，減少損失，有力地保障人民財產和生命安全?，F階段警用直升機主要需求為加裝大功率喊話器設備、搜索探照燈設備、光電吊艙圖傳設備和紅外夜視設備等，目前已有某型警用直升機加裝大功率喊話器系統，最大傳播距離為1000m，有效提高執行任務的能力[4]。

在通信領域，不同直升機由于設計生產的年代不同等原因，通信導航設備參差不齊，近年來在直升機加改裝方面也需求旺盛。劉興斌[5]以以恩斯特龍直升機為例，提出了完整版和低成本過渡版兩種直升機加裝ADS-B機載通信導航系統方案。完整功能ADS-B機載通信導航系統包括4個部分：GNSS接收機、S模式應答機帶1090ES（ADS-B OUT）、1090ES（ADS-B IN）接收機、CDTI座艙顯示器。接收機的天線安裝位置對其性能影響巨大，幾何分布和周邊環境都會對天線性能產生影響，在方案設計時要綜合考慮各種因素。

2.直升機加改裝工藝實施要點分析

隨著科技的不斷進步，直升機加改裝的業務需求不斷增加，業務范圍也不斷擴大，加改裝的技術水平也在不斷提高。相比于整架直升機的設計制造，直升機加改裝項目涉及到的加裝設備數量相對較少，難度相對較小，整個項目周期也相對較短，但飛機的安全性至關重要，因此，加改裝對直升機的重量重心、結構強度、電氣負載、電磁兼容等的影響均要考慮在內。然而在加改裝項目的工藝實施過程中，有時會遇到與改裝方案沖突的技術難點問題，必須及時采取有效措施對問題進行解決，以確保加改裝項目如期保質完成。

2.1 標準件選取問題

對于加裝小型設備的加改裝項目來講，所用到的標準件種類和數量不會很多，但對于一些加裝整套復雜設備或結構的加改裝項目來講，往往還要考慮新增零件的安裝，所涉及的標準件種類和數量都是巨大的。直升機的實際情況有時會與調研狀態有沖突，壁板厚度、支架狀態可能直接而導致鉚釘、螺釘等長短不適用，改裝前的布線情況也會直接影響死接頭、小接頭等的選取，從而導致改裝所需的標準件與改裝方案不一致。而現場改裝一旦開工，直升機便處于“停工”狀態，改裝周期的長短直接影響到改裝成本的控制與用戶后續計劃任務的安排。因此必須在改裝開工前提前考慮到此類問題，提前準備多種標準件備用，避免改裝現場因缺少標準件而導致的停工問題。

2.2 結構干涉問題

直升機結構復雜，尤其是在駕駛艙和尾梁等處，設備眾多，操作空間狹小，有時會遇到結構干涉問題。結構干涉問題可分為2類，一類是指由于調研信息不準確等原因導致的，設備或結構的預期安裝位置被原機結構干涉，另一類是指由于原機設備眾多、結構復雜，導致沒有操作空間來實施改裝。對于前者，要求在方案設計階段充分考慮直升機的實際情況，在改裝現場可根據現場實際，在保證飛機安全性和設備維護性的基礎上，對設備安裝位置進行適當調整。對于后者，一方面在方案設計階段就要充分考慮操作性問題，另一方面要提高技術人員的業務能力和工藝水平，以應對各種工藝問題。

2.3 通電故障問題

部分加改裝項目涉及到新型機載設備的增裝，從而涉及到線纜的敷設與連接。電氣負載、電磁兼容等問題在方案設計階段已充分考慮，改裝現場通常會遇到的是接線錯誤與針腳設計失誤。為了避免此類問題的發生，通常要求現場技術人員在改裝完成后對接線情況進行全面排查，檢查插頭線纜的固定情況，利用通電檢查表、導通/絕緣檢查表等工藝技術文件對接線情況進行檢查。某型機加裝ADS-B設備進行通電檢查的排故見表1。

表1 通電檢查排故表

3.結語

直升機加改裝需求日益增加，要求直升機加改裝技術也要不斷進步。與國外直升機加改裝領域相比，國內在適航審定等方面的經驗不夠成熟，更要求在直升機加改裝的方案設計階段要考慮周全，在工藝實施階段則要秉持安全、可靠、高效等原則進行，做好機上改裝及檢驗工作，以確保直升機安全執行飛行任務。