震后十年 我们为航空救援递上了这样的答卷

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2008年汶川大地震发生后,新中国成立以来规模最大的直升机行动在川西北上空展开。5月14日,第一架直升机穿破阻隔了40多个小时的世界,飞抵汶川。当地人哭着围了上来。他们拿出红绸带,尽情挥舞,“吉祥鸟来了,我们有救了。”

在地震抢险救灾的现场上,一批又一批运输直升机翻山越岭,在这场与时间赛跑的生死救援中,可以垂直起降、空中悬停的直升机发挥了不可替代的独特作用。

我国直升机技术先驱王适存:车船受限于江海,汽车、火车受限于道路,飞机受限于机场,只有直升机是万用的航空器、万岁的交通工具,可以‘万类霜天竞自由’。

在应急救援领域,直升机将其特性发挥得淋漓尽致。

抗震救灾,直面我国直升机行业需重视的问题

虽然在汶川抗震救灾中,国家及时调用国内外可用的直升机资源,取得了非常好的救灾效果,但也暴露出一些我国直升机行业需要重视的问题:一是国内军民用直升机数量太少,到了几乎无机可调的地步,对于地处山区的汶川这样的大范围、大强度地震来说,需要救援直升机应在 500 架以上,但国内真正在地震中能发挥较大作用的中大型直升机数量实在太少。二是国内没有重型运输直升机,现有的直升机无法满足国家经济建设、抗震救灾等实际使用需求。三是国产直升机高原性能还有待加强,在环境恶劣的地区执行任务对直升机的性能要求非常高,汶川救灾过程中,天空中飞行的大部分是“万国牌”的国外直升机,而国产直升机只有直8、直9 等少量机型,且国产直升机在高原性能方面与国外直升机尚有一定差距。四是我国装备的直升机机载设备比较落后,导致直升机对执行任务区域的气候环境要求较高,遇到不是很好的天气,直升机出勤率较低。

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大灾难凸显了直升机的巨大作用,也唤醒了国人对国产直升机的认识,更让中国航空人感知了肩头的重任。

让国产直升机飞上高原

2008年,航空工业重组了AC313直升机研发团队,瞄准国际先进水平,开始了高原型机研制新的征程。2010年3月18日,国产大型民用直升机AC313在江西景德镇成功实现首飞。为满足高原地区抢险救灾等需求,AC313直升机先后两次赴素有世界屋脊之称的青藏高原试验试飞,首次开辟了玉树-共和-格尔木-拉萨-羊八井-日喀则-珠峰登山大本营之间的直升机青藏高原通航路线,在最苛刻的高高原环境按适航要求验证了性能品质及其安全性,突破并掌握了多发民用直升机高原A类起降性能验证等高风险科目试飞验证技术,属世界首创。

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随后,AC313陆续飞越8000米,登陆海拔5200米珠峰大本营,创造了大型民用直升机升限及起降高度世界纪录。2016年,两架 AC313 型直升机圆满完成武警部队“卫士 -16 昆仑”为期 5 天的反恐维稳演习任务,首开国产直升机在海拔 4000 米以上的高原山区空中侦察、投送兵力、运送通信器材执行实战任务的先河,实现历史性突破。除了AC313外,直升机所还研发了AC311A、AV500、AV500W等可适用于高原地区使用的军民用无人机,满足不同用户需求。

高原直升机基本性能已居世界先进水平

高原地区严峻的自然环境、地形地理条件也为直升机的运用带来了较大挑战。高原地区平均海拔高,大气压力下降,空气密度低,尤其是含氧量降低,而直升机的起降及飞行依靠空气动力和发动机,稀薄的空气会对这方面的性能造成非常不利的影响。并且由于大气密度和雷诺数低,直升机旋翼的升力特性会明显下降。在同一旋翼桨距的情况下,随着海拔高度的增加,旋翼拉力会明显下降,当高度超过4000米时,其拉力会下降30%左右,这样就需要发动机功率来平衡,但是空气稀薄、含氧量下降又会影响发动机的性能。根据相关资料,当海拔超过3000米时,空气中的含氧量只有平原地区的一半,发动机功率可能会下降 10%左右。

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近十年来,针对高原使用特点,直升机所着力提升国产直升机的高原性能,针对旋翼系统能力提升、发动机能力升级、创新材料和装配技术研究等方面做了大量技术探索工作,部分成果已经成功应用于型号研制,国产直升机的高原性能稳步提升,AC311A等型号已陆续交付高原通航用户。目前,我国高原直升机的基本性能指标已居于世界先进水平,成为我国直升机差异化发展的亮点。

攻克这项我国急需的直升机通用技术

在长江以北的沿海地区和西部高原地区,在海拔六七千米以下的低空,广泛分布着能使飞行器结冰的云层,而直升机又恰恰活动在这个空间。因此,要彻底解决直升机高原使用问题,就必须突破直升机旋翼防/除冰技术。

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旋翼防/除冰技术涉及多学科和多专业的交叉耦合,研制流程复杂,技术难度高,试验耗资巨大。目前,世界上全面掌握直升机旋翼防/除冰技术的直升机公司屈指可数,而掌握桨叶加热组件核心成品的更是少之又少。世界各大直升机公司都将旋翼防/除冰技术列为其重要商业机密。航空工业直升机所通过两年多的拼搏,成功研制出了国内首套旋翼防/除冰系统,攻克了这项我国急需的直升机通用技术,为国产直升机实现全疆域飞行奠定基础。

责任编辑:实习编辑 臧航

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