专家解读丨舰载直升机制造有多难

  前不久，在“军队-2021”国际军事技术论坛上，由俄罗斯卡莫夫设计局研发的卡-52K舰载直升机甫一亮相，就以先进的电子防护对抗系统和超强的防腐蚀性能，引起广泛关注。

  别看卡-52K舰载直升机和陆基直升机在外形上没什么太大差别，但技术创新难度不可同日而语——从1997年卡莫夫设计局的首架卡-52原型机实现首飞，到试验改进后投入量产，再到2012年启动卡-52K舰载直升机生产，前后长达15年时间里，该设计局科研人员攻克了成百上千项技术难题。

  舰载直升机制造是一项世界性难题。时至今日，只有俄罗斯、英国、意大利等少数国家能够自主研制舰载直升机。那么，舰载直升机为什么难造？要攻克哪些技术难题？请看海军航空大学飞机教研室副主任刘旭的解读。

  1936年夏天，德国不来梅市郊区的直升机制造厂，一架头顶两个旋翼的飞行器首次试飞。垂直升空、空中悬停、横向飞行……一系列飞行特技让现场观众兴奋不已。

  不久后，一款外形奇特的飞行器，出现在二战时期的缅甸战场。它不仅能悬停在丛林上空指引盟军前进，甚至不费吹灰之力从日军眼皮底下救出伤员……自此，军用直升机受到各国军队的青睐。

  当各国军队在陆空领域发掘直升机应用前景时，德国海军却将目光放在海空战场，紧锣密鼓地开展“军舰上使用直升机”方案论证。

  1942年的一天，波罗的海上空，一架“敞篷式”双旋翼飞行器掠海飞行。飞行器舱室内，飞行员屏气凝神，小心翼翼地操控飞行器，逼近德国海军巡洋舰的起降试验区。舰船上，科研人员的心提到嗓子眼。只听“砰”的一声，飞行器降落在舰船指定区域，直升机首次着舰测试宣告成功。

  这是德国科学家安东·弗莱特纳研制的第一款FL-282舰载直升机。早期，这款舰载直升机发动机动力不足，外形设计像是钢管和木板拼接起来的。虽然体形较小、方便着舰，但只能执行简单的运输任务。

  随着涡轴发动机技术取得重大突破，直升机搭载设备日益增多，舰载直升机逐步担负起空中预警、反潜作战和火力打击等海上任务，体形也变得更健硕。这时候，科研人员发现了一个新问题——舰上空间小，装不下这个“大家伙”。

  “减脂”——让机身“瘦”下去。传统直升机需要延伸出一根尾翼和尾桨，用来控制飞行方向。卡莫夫设计局科研人员在想：“怎样把‘长杆’去掉？”他们研究之后发现，设计出上下两副螺旋桨反向旋转，就能抵消主翼旋转带来的反向力矩，这样做才能够在设计图纸上抹掉尾翼和尾桨。1948年，科研人员在卡-8共轴式双旋翼直升机基础上，实施了卡-10舰载直升机的研制计划。2年后，卡-10在“马克西姆·高尔基”号巡洋舰上完成降落，这种全新设计理念被各国军工企业广泛采纳。

  “塑形”——把旋翼折起来。旋翼折叠技术，顾名思义就是将4个方向的桨叶重叠在一起。这项操作看似简单，但旋翼上布满纵横交错的管路和线路，实施起来难度很大，同时人工折叠和液压折叠耗时费力，影响直升机出动效率。“海鹰”舰载直升机的旋翼设计巧妙，将原有液压折叠改为电动折叠，不仅能减轻机体重量，还可以大大降低舰载直升机的倾覆率。

  “增肌”——实现一机多能。舰载直升机舱内空间寸土寸金，实现一款设备功能多样化，是科学可靠的设计理念。法国空客公司生产的H160M舰载直升机，采用模块化设计，打造通用军事化平台，不仅能快速搭载不同任务载荷，还降低了机内设备的维修难度和成本，这种创新设计理念已成为未来舰载直升机发展的新方向。

  二战时期，长时间执行海上飞行任务的直升机常患有“骨质疏松”的症状——机体和零部件出现裂纹。科研人员研究分析认为，这是由于直升机机身和光电系统长期暴露于高盐、高湿的海上环境中，极易受到腐蚀。

  高盐、高湿的海上环境，对舰载直升机影响很大。有资料显示，舰载直升机一般服役寿命不到陆基直升机的20%。为防止机身和光电系统被海上环境腐蚀，科研人员为舰载直升机订制了一份防盐雾、防霉菌、防潮湿的“抗腐蚀套餐”。

  掀开舰载直升机蒙皮，你会发现从发动机到起落架，从雷达罩到旋翼轮毂，抗腐蚀材料和涂层被广泛应用。

  一架舰载直升机研制初期，科研人员会在结构设计、抗腐蚀材料和工艺选择等方面做综合考量。当直升机各种零部件制造成型后，他们会为它涂上底漆、面漆和防腐剂等多层涂料。“海鹰”舰载直升机机身采用含六价铬的铬酸盐作为底漆，聚硫化物作为密封剂，减少机身表面和链条密封处的水浸入，实现防护“无死角”。采用抗腐蚀材料的零部件合格率和平均工时消耗，必然的联系到舰载直升机的生产所带来的成本，这使其制造门槛被进一步抬高。

  除了抗腐蚀材料，一些国家海军航空兵部队明确规定，舰载直升机降落后，要及时进行清理洗涤作业，彻底冲洗掉附着在机身表面的氯盐。

  直升机着舰犹如刀尖起舞，技术难度大、安全风险高。虽然只有短短十几秒钟，却对飞行员飞行技能和心理素质是极大考验。

  着舰前，飞行员眼中的舰艇甲板仅有“火柴盒”大小；降落时，舰艇自身会向不同方向摆动，飞行员操作稍有不慎，直升机就会发生侧滑、倾覆等事故；即将着舰时，一些飞行员会出现“目视旋翼已经扫到机库壁”的错觉。这需要他们克服甲板前机库、舰岛等障碍物带来的心理影响。

  在直升机机腹，你会发现一个突出的液压杆，这个部件叫“鱼叉”。如果把舰载直升机的起落架比作腿，那么“鱼叉”就是它的手臂，它的作用是牢牢抓住船身防止出现侧滑和碰撞。

  “鱼叉”是舰载直升机的辅助降落装置之一。在触舰时，“鱼叉”会牢牢叉在甲板格栅上，实现直升机和目标舰之间的刚性连接。总系统简单易操作，配合绞车仅需5至7分钟就可以完成直升机的着舰和收纳作业，得到世界各国海军广泛应用。

  但遇到体型庞大的大家伙，“鱼叉”会显得力不从心。20世纪60年代，加拿大英德尔技术公司研制出“熊阱”系统。这套系统可依靠舰上人员的辅助操作，将大中型直升机“捕捉”到固定的“陷阱”中，实现精准降落。

  搭载“熊阱”系统的舰艇，更适合使用固定和牵引装置来移动直升机。这套系统工作效率远高于“鱼叉”，因此被应用于随航母编队出征的驱逐舰上。

  得益于卡式直升机同轴反转旋翼的抗侧风性能，在直升机着舰前，只需在飞行甲板上铺设一张长和宽各5米，由棕榈绳编织而成的防滑网，让直升机机轮陷入防滑网中不易摆脱，就能有效规避侧滑问题。

  降得稳更要站得住。完成着舰后，舰载直升机通常要在机身前后左右4个位置，选择承受力较大的结构件作为系留点，用系留索进行固定。

  浩瀚大洋，风高浪急。遇到恶劣天气，辅助降落系统和系留系统也存在“脱手”的风险。未解决这个问题，科研人员专门设计了保险装置。“海鹰”舰载直升机除了安装助降系统，还配有一套特殊的浮水结构，紧急状况下可以降落在水面上，被飞行员形象地称为“直升机的救生圈”。

  手术机器人、远程医疗、可穿戴设备……近年来，数字医疗技术在疾病诊断、临床治疗和患者康复等领域不断开疆拓土，让健康服务更加优质可及。通过照片诊断眼部疾病、利用可穿戴设备实时监测心脏……各种基于深度学习的人工智能技术正慢慢的变成为辅助医生诊断疾病的帮手。

  贾少谦认为：“制造业减少碳排放是实现碳中和的主战场，当下迫切地需要培育壮大绿色创新主体，激发绿色转型活力。范飞建议，可根据区域绿色技术发展优势和应用需求，完善绿色技术交易机制，同时布局建设若干绿色技术交易平台，推动绿色技术成果转化。

  “能耗双控”逐步转向“碳排放双控”，是我国“双碳”战略实施的一项基础性、前置性的制度变革，不仅彻底打破了“能耗双控”对可再次生产的能源发展和能源化工产业的约束，且能更好地服务于我国“双碳”战略，加快新质生产力发展，在全世界内形成零碳经济竞争新优势。

  产业振兴是乡村全面振兴的重中之重。2024年中央一号文件提出要把农业建成现代化大产业，为逐步提升乡村产业高质量发展水平、做好新时代新征程“三农”工作明确了方向。

  如今，我国交通基础设施网络更强，综合交通网络总里程超过600万公里。交通运输结构逐步优化，各种运输方式的衔接更高效，服务水平持续提升。

  发展新质生产力的关键，在于发挥创新的源动力作用，推动新一轮科技革命。为了打造新质生产力的“科技树”，迫切地需要加强原始创新，发展“从0到1”的根技术。

  政府工作报告说，经济稳步的增长预期目标为5%左右，考虑了促进就业增收、防范化解风险等需要，并与“十四五”规划和基本实现现代化的目标相衔接，也考虑了经济稳步的增长潜力和支撑条件，体现了积极进取、奋发有为的要求。

  记者4日从工业与信息化部获悉，2023年我国锂离子电池产业延续增长态势，根据锂电池行业规范公告企业信息和行业协会测算，全国锂电池总产量超过940GWh，同比增长25%，行业总产值超过1.4万亿元。

  今年是新中国成立75周年，是实现“十四五”规划目标任务的关键一年。开好今年的全国两会，乘高水平发展之势、集攻坚克难之智、汇团结奋斗之力，必将凝聚起强国建设、民族复兴的强大信心和力量。

  “推进中国式现代化离不开科技、教育、人才的战略支撑，上海在这方面要当好龙头，加快向具有全球影响力的科学技术创新中心迈进。要着力造就大批胸怀使命感的尖端人才，为他们发挥聪明才智创造良好条件。”

  近40年的职业生涯中，张来勇扎根研发技术、工艺设计和工程建设一线，为我国乙烯等石油化学工业和煤化工关键成套技术的研发、应用、设计和项目管理作出了重大贡献。

  意大利天文学家在一颗年轻恒星周围的圆盘中发现了水蒸气，恒星盘是行星正在形成的地方。研究人员表示，构成圆盘的尘埃颗粒是行星形成的“种子”，碰撞并聚集成围绕恒星运行的慢慢的变大的天体。

  美国天文学家利用北双子座望远镜的档案数据，发现了迄今已知最重的超大质量黑洞对，两者的“体重”为280亿倍太阳质量。如果它们并合，所产生引力波的强度将是恒星质量黑洞并合的1亿倍。

  中医认为，春季人体需要疏肝、理气、排毒，疏通已造成的阻塞，让肝气得以升发，并把冬天潜伏在体内的病邪宣泄出去。

  痛风发作是由于血尿酸超过其在血液或组织液中的饱和度，在关节局部形成尿酸钠晶体并沉积，诱发关节局部急性炎症反应。

  不仅如此，在科普实践中，中国科学院物理研究所还会结合直播与短视频两种形式，提升科学知识的传播效率。

  世界互联网大会“算力网络”专题论坛：“算力网络”为智慧世界建设提供澎湃动力

  随着新一代人工智能迅猛发展，算力方面的相关需求迅速增加，各国竞相发展算力产业。作为算力主要载体，算力网络的重要性正日益凸显。

  地质工作者在承德市丰宁满族自治县四岔口村早白垩世地层中发现了七鳃鳗化石，其身形细长如鳗鱼，口如吸盘。经中国科学院古脊椎动物与古人类研究所（以下简称“北古所”）张江永研究员鉴定为孟氏中生鳗。

  29日，在中国民用航空局例行新闻发布会上，民航局相关负责人解读《新时代新征程谱写交通强国建设民航新篇章行动纲要》时表示，到2035年，我国将建成航空运输强国，基本实现航空出行国内主要城市3小时覆盖，核心技术装备基本实现自主可控，国产大飞机实现规模化运营。

  从“中国科学十大进展”看加强基础研究——国家自然科学基金委员会有关负责人答记者问

  2月29日，国家自然科学基金委员会发布2023年度“中国科学十大进展”。最新发布的十大进展有哪些特点？有何重要意义？