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直升機(jī)能飛上6000米高空,為什么上了高原卻困難重重?

2021-03-01 10:45:47 來源:科普中國-軍事科技前沿

出品:科普中國

作者:王明志

策劃:戰(zhàn)釗、武玥彤

監(jiān)制:光明網(wǎng)科普事業(yè)部

網(wǎng)友提問:直升機(jī)能飛上6000米高空,為什么上了高原卻困難重重?

專家解答:

直升機(jī)高原飛行與高空飛行是兩個不同的概念。高空飛行是指直升機(jī)已經(jīng)完成了起飛,在高空保持正常的巡航飛行狀態(tài)。而高原飛行通常是指直升機(jī)在高原機(jī)場起降并執(zhí)行相應(yīng)飛行任務(wù)。

高原飛行普遍面臨的困難是,地形條件復(fù)雜,發(fā)現(xiàn)和識別地標(biāo)困難;天氣變化突然,氣流擾動強(qiáng)烈,等等。但是,高原飛行面臨的最大困難來自于高原特殊的自然環(huán)境對直升機(jī)起飛、著陸和低空飛行造成的嚴(yán)重影響。

高原環(huán)境的特殊性表現(xiàn)在海拔高,大氣壓力低,空氣密度小。這種特殊的自然環(huán)境使直升機(jī)在高原飛行面臨兩個主要困難:

一是發(fā)動機(jī)可用功率顯著降低。在低亞音速范圍內(nèi)飛行的直升機(jī)一般配裝渦軸發(fā)動機(jī),其旋翼可用功率可表示為發(fā)動機(jī)軸輸出功率與功率傳遞系數(shù)的乘積。而渦軸發(fā)動機(jī)的軸輸出功率隨高度變化的規(guī)律是高度增加,空氣密度減小,軸輸出功率降低。因此,高度越高,旋翼可用功率就越低,升力減小,直升機(jī)在高原地區(qū)起飛時,就要采取措施減小直升機(jī)的起飛重量,包括減小載油量、減小載重量,這就使直升機(jī)在高原飛行的航程或活動半徑縮短,物資運載能力降低,機(jī)載武器或任務(wù)載荷掛載能力下降,所以直升機(jī)在高原地區(qū)執(zhí)行任務(wù)的能力會有較大幅度下降。此外,渦軸發(fā)動機(jī)在高原機(jī)場還會出現(xiàn)起動溫度超出規(guī)定值的現(xiàn)象,影響發(fā)動機(jī)正常起動。若高原機(jī)場的海拔高度超過一定值,就會出現(xiàn)發(fā)動機(jī)起動困難,直升機(jī)無法起飛的問題。

二是機(jī)動性能明顯變差。由于高原空氣密度減小,直升機(jī)飛行在表速一定的情況下,真速往往比較大,在這種情況下,直升機(jī)機(jī)動飛行的轉(zhuǎn)彎半徑增大,增減速均較慢,增減速距離也會相應(yīng)增長,直升機(jī)在低空和山地環(huán)境飛行時的安全風(fēng)險會明顯增大。因此,直升機(jī)在高原起降時,只要起降場地條件許可,應(yīng)盡量采用滑跑起降的方式,滑跑的距離也應(yīng)適當(dāng)延長,離地速度可適當(dāng)增大。此外,高原山地地形會造成非常復(fù)雜的氣流渦旋,直升機(jī)高原飛行時往往不可避免要鉆山溝飛行,以及在山頭、山谷著陸,這種復(fù)雜的高原氣象環(huán)境也會對高原低空超低空飛行的直升機(jī)構(gòu)成一定的威脅。

圖1 直升機(jī)高原飛行(圖片來源于網(wǎng)絡(luò))

圖2 直升機(jī)高原飛行(圖片來源于網(wǎng)絡(luò))

王明志,1980年6月加入空軍,1991年獲軍事學(xué)碩士學(xué)位,2000年獲軍事學(xué)博士學(xué)位。曾任航空兵部隊作訓(xùn)參謀、副團(tuán)長、教研室副主任、主任。先后在《外國軍事學(xué)術(shù)》、《空軍軍事學(xué)術(shù)》、《外國空軍軍事學(xué)術(shù)》、《中國空軍》、《航空雜志》等發(fā)表論文、譯文30余篇;1996年以來為《世界軍事年鑒》“航空武器裝備”類目撰稿人;擔(dān)任3本教材的主編、副主編;獲軍隊科技進(jìn)步三等獎1項,空軍軍事理論研究成果一等獎1項,二等獎和三等獎多項。

[ 責(zé)編:張蕃]

標(biāo)簽: 直升機(jī) 能飛 6000 高空