瀚海狼山:为何直升机越是重型越安全可靠!
2019-05-22 07:33:57
如果统计一下全球旋翼类飞机的故障和事故概率,就会发现有一个明显的规律:这就是吨位越大的直升机,出问题得概率越低。全球最近20多年坠毁的大型或者重型直升机,几乎都是在战争状态下被人为打下来的,直接因为自身的机械故障出问题的直升机少之又少。而小型和轻型直升机的坠毁概率则要高的多;吨位越小的直升机,似乎安全性越差。为何会出现这个规律呢?瀚海狼山人为,主要在于直升机和旋翼机,都需要旋翼这个承受全机重量和风动阻力的运动部件。飞行期间旋翼需要全程的高速旋转,而且活动范围非常的大。比普通飞机发动机的风扇和螺旋桨的活动范围都要大,而且直升机还有一个暴露的控制方向的尾桨。这套主旋翼和尾桨,其实都是非常脆弱的,稍微有空中碰撞就会当即破坏崩溃。
而越是大型直升机,他的旋翼体量、厚度和结构强度就越大。自然抗外力破坏的能力就更强。直升机旋翼运动机构的脆弱性,不但表现在旋翼本身,还表现在和旋翼直接连接的动力轴系和减速齿轮系统本身的机械可靠性上。而吨位越大的直升机,发动机的体量也自然越大,可以说轴更粗,减速齿轮的体量也越大。对机械来说,体量大抗破坏力和金属疲劳的能力就越强,因此吨位越大的直升机发动机内部突然出现断轴或者变速齿轮崩溃的概率就越低。轴系统和齿轮系统机械故障,占轻型直升机故障的相当大的部分。大型和超大型直升机还有一个优势,就是他们往往比轻小型直升机多一台发动机,即使其中的2台发动机一起出现故障,也可以靠剩下一台发动机和整个旋翼体系巨大的惯性动力而实现成功迫降。
3台大功率发动机同时出故障或者2台一起出故障的概率极低。正是鉴于大型直升机的高可靠性,美军正在考虑接收一批更大功率和重量的CH-53K“种马王”重型运输直升机。该直升机可将一辆约8.6吨的轻型车辆吊起,并持续运输到几百公里之外。CH-53K的制造商西科斯基表示,已经有18架这种飞机在生产线上,预计未来几年将会部署200架以上的CH-53K。CH-53K“种马王”是一种专门设计的超大重型吊挂货物运输军用直升机,该机可以充当运输重型货物及吊挂重型机具等任务,其设计包括3台7500轴马力即5900千瓦涡轮轴发动机,新型复合材料旋翼,以及更宽长的机舱以便于运输新型全地形车。CH53K是美军现役最大型和最重型的直升飞机。该机在110海里飞行半径的基础上,可运载12.2吨的外部载荷,其极限载荷会达到15.9吨!目前国内购买了租用了多架米26重型运输机,米26的最大外吊载荷可以高达20吨,而最大航程可以高达1900公里。
在多次抗震救灾和扑灭森林火灾中发挥了巨大的作用。米26虽然已经是40多年前的设计,但是要想直接仿制,绝非短时间内能够完成。因此更现实的做法,是设计和生产一种和种马王一个级别的次重型直升机。目前看来,能在3到5年内见到这种型号已经算非常迅速了。
而越是大型直升机,他的旋翼体量、厚度和结构强度就越大。自然抗外力破坏的能力就更强。直升机旋翼运动机构的脆弱性,不但表现在旋翼本身,还表现在和旋翼直接连接的动力轴系和减速齿轮系统本身的机械可靠性上。而吨位越大的直升机,发动机的体量也自然越大,可以说轴更粗,减速齿轮的体量也越大。对机械来说,体量大抗破坏力和金属疲劳的能力就越强,因此吨位越大的直升机发动机内部突然出现断轴或者变速齿轮崩溃的概率就越低。轴系统和齿轮系统机械故障,占轻型直升机故障的相当大的部分。大型和超大型直升机还有一个优势,就是他们往往比轻小型直升机多一台发动机,即使其中的2台发动机一起出现故障,也可以靠剩下一台发动机和整个旋翼体系巨大的惯性动力而实现成功迫降。
3台大功率发动机同时出故障或者2台一起出故障的概率极低。正是鉴于大型直升机的高可靠性,美军正在考虑接收一批更大功率和重量的CH-53K“种马王”重型运输直升机。该直升机可将一辆约8.6吨的轻型车辆吊起,并持续运输到几百公里之外。CH-53K的制造商西科斯基表示,已经有18架这种飞机在生产线上,预计未来几年将会部署200架以上的CH-53K。CH-53K“种马王”是一种专门设计的超大重型吊挂货物运输军用直升机,该机可以充当运输重型货物及吊挂重型机具等任务,其设计包括3台7500轴马力即5900千瓦涡轮轴发动机,新型复合材料旋翼,以及更宽长的机舱以便于运输新型全地形车。CH53K是美军现役最大型和最重型的直升飞机。该机在110海里飞行半径的基础上,可运载12.2吨的外部载荷,其极限载荷会达到15.9吨!目前国内购买了租用了多架米26重型运输机,米26的最大外吊载荷可以高达20吨,而最大航程可以高达1900公里。
在多次抗震救灾和扑灭森林火灾中发挥了巨大的作用。米26虽然已经是40多年前的设计,但是要想直接仿制,绝非短时间内能够完成。因此更现实的做法,是设计和生产一种和种马王一个级别的次重型直升机。目前看来,能在3到5年内见到这种型号已经算非常迅速了。