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直升機能飛上6000米高空,為什么上了高原卻困難重重?

來源:科普中國-軍事科技前沿2021-03-01 10:10

  出品:科普中國

  作者:王明志

  策劃:戰釗、武玥彤

  監制:光明網科普事業部

  網友提問:直升機能飛上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已經完成了起飛,在高空保持正常的巡航飛行狀態。而高原飛行通常是指直升機在高原機場起降并執行相應飛行任務。

  高原飛行普遍面臨的困難是,地形條件復雜,發現和識別地標困難;天氣變化突然,氣流擾動強烈,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境對直升機起飛、著陸和低空飛行造成的嚴重影響。

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

  一是發動機可用功率顯著降低。在低亞音速范圍內飛行的直升機一般配裝渦軸發動機,其旋翼可用功率可表示為發動機軸輸出功率與功率傳遞系數的乘積。而渦軸發動機的軸輸出功率隨高度變化的規律是高度增加,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,直升機在高原地區起飛時,就要采取措施減小直升機的起飛重量,包括減小載油量、減小載重量,這就使直升機在高原飛行的航程或活動半徑縮短,物資運載能力降低,機載武器或任務載荷掛載能力下降,所以直升機在高原地區執行任務的能力會有較大幅度下降。此外,渦軸發動機在高原機場還會出現起動溫度超出規定值的現象,影響發動機正常起動。若高原機場的海拔高度超過一定值,就會出現發動機起動困難,直升機無法起飛的問題。

  二是機動性能明顯變差。由于高原空氣密度減小,直升機飛行在表速一定的情況下,真速往往比較大,在這種情況下,直升機機動飛行的轉彎半徑增大,增減速均較慢,增減速距離也會相應增長,直升機在低空和山地環境飛行時的安全風險會明顯增大。因此,直升機在高原起降時,只要起降場地條件許可,應盡量采用滑跑起降的方式,滑跑的距離也應適當延長,離地速度可適當增大。此外,高原山地地形會造成非常復雜的氣流渦旋,直升機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,這種復雜的高原氣象環境也會對高原低空超低空飛行的直升機構成一定的威脅。

直升機能飛上6000米高空,為什么上了高原卻困難重重?

圖1 直升機高原飛行(圖片來源于網絡)

直升機能飛上6000米高空,為什么上了高原卻困難重重?

圖2 直升機高原飛行(圖片來源于網絡)

  王明志,1980年6月加入空軍,1991年獲軍事學碩士學位,2000年獲軍事學博士學位。曾任航空兵部隊作訓參謀、副團長、教研室副主任、主任。先后在《外國軍事學術》、《空軍軍事學術》、《外國空軍軍事學術》、《中國空軍》、《航空雜志》等發表論文、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;擔任3本教材的主編、副主編;獲軍隊科技進步三等獎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。

[ 責編:張蕃 ]
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