99 直升机在高原地区使用特点分析-裴鑫(3).doc

1348第二十八届（2012）全国直升机年会论文直升机在高原地区使用特点分析裴 鑫 1 香承虎 2 刘亚巍 3（1.陆军航空兵学院直升机机械工程系，北京，101123；2.武警新疆总队直升机大队机务中队，乌鲁木齐，830017；3.陆航部军事代表局财务审价处，北京，100050）摘 要：本文从我国高原地区的环境特征入手，着重分析了高原地区的低温、昼夜温差大、日照辐射强和沙尘等特点对直升机使用的影响以米系列直升机为例分析了直升机在高原地区的使用特点，也为高原地区直升机的选型提供了参考关键词：直升机；高原地区；使用特点1 引言我国高原地区地域辽阔，地势起伏不平，有很多区域靠陆地交通或固定翼飞机难以到达，而直升机的飞行特点恰恰可以弥补这一不足可以说，直升机在高原地区的广泛使用，对推动高原地区国防建设和国民经济建设、社会发展、防灾减灾和紧急救援等具有独特的作用和重要的意义然而，高原地区特殊的环境特点也给直升机的使用造成很多困难，本文着重分析高原环境对直升机各系统的影响，并总结直升机在高原环境下的使用特点2 高原环境对直升机使用的影响2.1 我国高原环境概况我国拥有世界上最大面积的高原地域，2000m 以上的高原地域占国土面积的近三分之一。

高原环境有着独特的和较恶劣的气候条件，具体表现在：大气压力下降、空气密度减少、氧气含量不足、平均气温偏低且昼夜温差大、低温期长，日照辐射强和风沙大等现象2.2 高原环境对直升机使用的影响高原环境的低温、昼夜温差大、日照辐射强和沙尘等特点对直升机的使用影响尤其大2.2.1 低温条件对直升机使用的影响低温条件对发动机的正常使用影响较大，尤其会造成发动机的起动困难首先，低温使发动机润滑系统的润滑油粘度增大，润滑油粘度越大，发动机旋转部件的旋转阻力矩就越大，发动机转速的提升就越慢不利于发动机的顺利起动其次，低温会使蓄电池电压下降，影响到起动机的起动扭矩和发动机点火电嘴的跳火能量，进而影响到发动机燃烧室内稳定燃烧的形成，也造成发动机的起动困难再次，低温下的起动对发动机的磨损是相当严重的，其磨损量占发动机总使用磨损量的50％～70％左右，也就是说，一台新发动机使用到磨损极限时，其中 1／2～3／4 的磨损不是有效的工作阶段，而是在发动机的准备起动初速阶段产生的磨损量，由此可知，低温下的冷态起动产生的磨损是影响发动机寿命的主要因素低温条件对直升机传动系统的运转部件有同样的影响，如起动初期同样存在旋转阻力矩过大以及磨损严重的现象。

此外，低温还会使直升机上的橡胶、塑料机件性质发生改变，如橡胶件会变硬、变脆，受力时容易产生裂纹，油液系统的橡胶密封圈密封效果变差，引起油液渗漏13492.2.2 昼夜温差大对直升机使用的影响昼夜温差大是高原环境的显著特征，这一特征会在很多方面影响到直升机系统的工作可靠性首先，昼夜温差大会导致高分子材料性能加速劣化，力学性能降低，金属表面腐蚀加快如昼夜温度急剧变化时，直升机座舱有机玻璃表面层温度和内层温度相差较大，表面层与内层的膨胀程度相差更大，从而产生较大的热应力，在表面形成细小密集的银白光泽的裂纹，即银纹这种银纹虽然对有机玻璃的强度和冲击韧性影响不大，但它会使有机玻璃产生折光，使透光率降低，更重要的是银纹在受力状态下会发展成裂纹其次，这一环境特征还会对直升机仪器仪表的正常使用产生影响，造成测量误差较大2.2.3 日照辐射强对直升机使用的影响高原地区的日光紫外线强度大，且照射时间长日光的紫外线能加速橡胶的氧化，使橡胶制品老化变质，引起橡胶的强度变小，表面变硬这一环境特征也是高原地区直升机易发生油液渗漏的关键因素之一2.2.4 沙尘对直升机使用的影响高原沙尘环境，特别是沙尘暴天气对直升机的危害是非常严重的，主要表现在：对飞行的严重影响；空气中大量的沙尘，会使直升机机载武器系统的可靠性降低，影响作战效能；沙尘暴天气给直升机带来许多故障，严重危害直升机的安全；肆虐的风沙严重侵蚀直升机的机体，极大的缩短直升机的使用寿命。

沙尘天气对直升机飞行的影响显而易见，较低的能见度是造成这一影响的原因所在沙尘环境对直升机武器系统的影响主要体现在：一是风沙会使直升机精密的电子设备运转不正常或失灵，造成过滤器的沙堵，容易发生机械故障如沙尘进入机枪的自动装置和供弹系统时，可以使射击卡死当沙尘进入分配机构的触点后，可使火箭弹中止发射而留膛二是沙尘使光学、激光、红外等制导系统和侦察系统无法发挥其性能沙尘环境还容易诱发多种直升机故障，如直升机在沙尘环境中飞行，当直升机处在起飞或降落状态时，旋翼下洗气流的冲刷和反射，地面沙尘卷扬而起，在直升机周围形成一个诱发沙尘环境，沙尘通过冲蚀、磨蚀以及渗透等损坏直升机各部件直升机在风沙中飞行，沙粒之间及沙粒与直升机之间摩擦而产生的静电效应可使无线电通信和无线电罗盘受到严重干扰大量沙粒可进入发动机和机体内部，造成机械磨损、油路堵塞、电接触不良等一系列机械或电气故障沙尘会磨蚀或腐蚀发动机的叶片，形成叶片上的裂纹和促使腐蚀疲劳的发展，有时甚至会打坏叶片总之，沙尘环境会诱发多种故障，大大缩短直升机主要部件和大量机载设备的使用寿命3 高原地区直升机的使用特点分析高原地区的气候特点对直升机的正常使用有较大影响，因此在进行直升机部署时应当充分考虑这些因素。

如我国在西部高原地区部署较多的俄罗斯米系列（尤其米-17B-5）直升机就有着较好的使用效果，体现出的优点也可以为高原地区的直升机选型提供一定的依据该机型突出的特点体现在：（1）抗风沙和耐低温的能力强特别是抗风沙能力，由于其发动机位置高，而且加装了防沙效率为 70%～75%的离心分离式进气防尘装置，因此在高原环境下使用较其他机型效果更好2）操作系统的封闭性好，而且各种舱室口盖都有相应的防护措施，防风沙、防冰雪的能力强，同时，全机各舱室口盖的敞开率又很高，便于检查、调整和日常维护1350（3）米系列直升机比较耐用特别是附件和特种装备（通讯、导航设备等）较欧美机型更耐用、寿命更长这一点在高原环境使用有重要的意义4）发动机剩余功率大，单发最大功率达到 2500 马力（未装防沙装置） ，额定载荷情况下，其最大飞行高度可达 5000 米同时发动机的电子调节器可保证在高原地区的顺利起动因此说米系列直升机是非常适合在高海拔地区飞行的4 结束语高原地区特殊的环境特点决定了直升机不同于平原地区的使用特点和要求，全面分析掌握高原气候特征，研究对直升机使用的影响，并开展有针对性的维护与保养，按规律科学、正确的使用直升机，对于保证直升机在高原地区的飞行安全，最大程度的发挥其效能具有重要意义。

参 考 文 献[1] 后勤科学研究所.外军高原寒区后勤装备发展研究[R]. 北京：总后勤部后勤科学研究所，2004[2] 靳生盛.高原环境对工程机械动力系统的影响及措施[J].青海师范大学学报，2004[3] 马绍民.综合保障工程[M]. 北京：国防工业出版社，1995[4] 洪志庆.武装直升机野战维修方舱[Z]. 第十届全国直升机年会学术论文集，1996.Characteristics analysis of helicopter used in the plateau regionPEI Xin，XIANG Cheng-hu，LIU Ya-wei(Helicopter Mechanical Engineering Department, Army Aviation Institute, Beijing 101123, China)Abstract: This paper describs the environmental characteristics of the plateau region in China at first, then analyzes the impact of the helicopter used in plateau region, with the low temperature, large temperature, solar radiation and dust. Take the mi series helicopters for example, make a analysis of the use characteristics of the helicopter in the plateau region, and also provides a reference for the selection of the plateau region helicopter.Key words: helicopter; plateau region; use characteristics。