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為何直升機(jī)越是重型越安全可靠!

2019-05-21 23:39 作者:瀚海狼山  | 我要投稿



如果統(tǒng)計(jì)一下全球旋翼類飛機(jī)的故障和事故概率,就會(huì)發(fā)現(xiàn)有一個(gè)明顯的規(guī)律:這就是噸位越大的直升機(jī),出問題得概率越低。全球最近20多年墜毀的大型或者重型直升機(jī),幾乎都是在戰(zhàn)爭(zhēng)狀態(tài)下被人為打下來的,直接因?yàn)樽陨淼臋C(jī)械故障出問題的直升機(jī)少之又少。而小型和輕型直升機(jī)的墜毀概率則要高的多;噸位越小的直升機(jī),似乎安全性越差。為何會(huì)出現(xiàn)這個(gè)規(guī)律呢?瀚海狼山人為,主要在于直升機(jī)和旋翼機(jī),都需要旋翼這個(gè)承受全機(jī)重量和風(fēng)動(dòng)阻力的運(yùn)動(dòng)部件。飛行期間旋翼需要全程的高速旋轉(zhuǎn),而且活動(dòng)范圍非常的大。比普通飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)的風(fēng)扇和螺旋槳的活動(dòng)范圍都要大,而且直升機(jī)還有一個(gè)暴露的控制方向的尾槳。這套主旋翼和尾槳,其實(shí)都是非常脆弱的,稍微有空中碰撞就會(huì)當(dāng)即破壞崩潰。

而越是大型直升機(jī),他的旋翼體量、厚度和結(jié)構(gòu)強(qiáng)度就越大。自然抗外力破壞的能力就更強(qiáng)。直升機(jī)旋翼運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)的脆弱性,不但表現(xiàn)在旋翼本身,還表現(xiàn)在和旋翼直接連接的動(dòng)力軸系和減速齒輪系統(tǒng)本身的機(jī)械可靠性上。而噸位越大的直升機(jī),發(fā)動(dòng)機(jī)的體量也自然越大,可以說軸更粗,減速齒輪的體量也越大。對(duì)機(jī)械來說,體量大抗破壞力和金屬疲勞的能力就越強(qiáng),因此噸位越大的直升機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)部突然出現(xiàn)斷軸或者變速齒輪崩潰的概率就越低。軸系統(tǒng)和齒輪系統(tǒng)機(jī)械故障,占輕型直升機(jī)故障的相當(dāng)大的部分。大型和超大型直升機(jī)還有一個(gè)優(yōu)勢(shì),就是他們往往比輕小型直升機(jī)多一臺(tái)發(fā)動(dòng)機(jī),即使其中的2臺(tái)發(fā)動(dòng)機(jī)一起出現(xiàn)故障,也可以靠剩下一臺(tái)發(fā)動(dòng)機(jī)和整個(gè)旋翼體系巨大的慣性動(dòng)力而實(shí)現(xiàn)成功迫降。


3臺(tái)大功率發(fā)動(dòng)機(jī)同時(shí)出故障或者2臺(tái)一起出故障的概率極低。正是鑒于大型直升機(jī)的高可靠性,美軍正在考慮接收一批更大功率和重量的CH-53K“種馬王”重型運(yùn)輸直升機(jī)。該直升機(jī)可將一輛約8.6噸的輕型車輛吊起,并持續(xù)運(yùn)輸?shù)綆装俟镏?。CH-53K的制造商西科斯基表示,已經(jīng)有18架這種飛機(jī)在生產(chǎn)線上,預(yù)計(jì)未來幾年將會(huì)部署200架以上的CH-53K。CH-53K“種馬王”是一種專門設(shè)計(jì)的超大重型吊掛貨物運(yùn)輸軍用直升機(jī),該機(jī)可以充當(dāng)運(yùn)輸重型貨物及吊掛重型機(jī)具等任務(wù),其設(shè)計(jì)包括3臺(tái)7500軸馬力即5900千瓦渦輪軸發(fā)動(dòng)機(jī),新型復(fù)合材料旋翼,以及更寬長(zhǎng)的機(jī)艙以便于運(yùn)輸新型全地形車。CH53K是美軍現(xiàn)役最大型和最重型的直升飛機(jī)。該機(jī)在110海里飛行半徑的基礎(chǔ)上,可運(yùn)載12.2噸的外部載荷,其極限載荷會(huì)達(dá)到15.9噸!目前國(guó)內(nèi)購(gòu)買了租用了多架米26重型運(yùn)輸機(jī),米26的最大外吊載荷可以高達(dá)20噸,而最大航程可以高達(dá)1900公里。


在多次抗震救災(zāi)和撲滅森林火災(zāi)中發(fā)揮了巨大的作用。米26雖然已經(jīng)是40多年前的設(shè)計(jì),但是要想直接仿制,絕非短時(shí)間內(nèi)能夠完成。因此更現(xiàn)實(shí)的做法,是設(shè)計(jì)和生產(chǎn)一種和種馬王一個(gè)級(jí)別的次重型直升機(jī)。目前看來,能在3到5年內(nèi)見到這種型號(hào)已經(jīng)算非常迅速了。


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