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[科普中國]-民用直升機(jī)

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發(fā)展

民用直升機(jī)的另一次大發(fā)展是圍繞開發(fā)北海油田展開的,英國,荷蘭,挪威有很多家直升機(jī)公司為這個(gè)地區(qū)的油氣田探測,海上鉆井平臺(tái)提供后勤服務(wù),運(yùn)輸人員和物資。

直升機(jī)在農(nóng)業(yè)上廣泛應(yīng)用。據(jù)英國直升機(jī)顧問委員會(huì)的資料,前蘇聯(lián)有7000架直升機(jī)用于農(nóng)業(yè),遠(yuǎn)遠(yuǎn)領(lǐng)先于美國(1000架)和英國(60架)。

其他能應(yīng)用直升機(jī)的領(lǐng)域還有:地質(zhì)勘探,水電建設(shè),漁汛偵察,交通管理,觀光旅游,搶險(xiǎn)救災(zāi),新聞采集,影視制作,環(huán)境監(jiān)測,治安巡邏,公安執(zhí)法等。麥道MD520N無尾槳直升機(jī)在環(huán)境優(yōu)美的旅游區(qū)上空飛行。

發(fā)展現(xiàn)狀

目前全世界共裝備4萬余架直升機(jī),其中民用直升機(jī)約2.4萬架,占直升機(jī)總數(shù)的60%左右,按百萬人均計(jì)算,世界平均水平是每百萬人使用近4架民用直升機(jī)。

世界民用直升機(jī)擁有量前十位的國家如下表所示。

世界民用直升機(jī)擁有量前十位國家和數(shù)量(2004年數(shù)據(jù))

名次

國家

數(shù)量

人口(百萬)

百萬人擁有架數(shù)

1.

美國

12446

300.7

41.39

2.

俄羅斯

3030

142.3

21.29

3.

加拿大

1854

33.1

56.01

4.

英國

1122

60.6

18.51

5.

澳大利亞

1070

20.2

52.97

6.

法國

1000

60.9

16.42

7.

日本

839

127.7

6.57

8.

德國

772

82.3

9.38

9.

巴西

736

171.8

4.28

10.

南非

566

46.9

12.07


  

中國

119

1322.6

0.09

據(jù)統(tǒng)計(jì),我國目前擁有民用直升機(jī)的單位有22家,其中通用航空公司11家,其它單位11家,在冊的民用直升機(jī)總數(shù)為97架(不包括武警部隊(duì))。僅為美國的0.92%,俄羅斯的2.77%,加拿大的6.06%,巴西的18.3%。按百萬人均計(jì)算,我國每百萬人擁有民用直升機(jī)0.07架,僅為世界水平的1/57,加拿大的1/738,美國的1/530,俄羅斯1/346,巴西的1/44。并且型號噸位檔次不全,比例失調(diào):小型多、輕型多、中型少、重型無。同時(shí)由于我國所擁有的民用直升機(jī)性能所限,用途比較單一,還遠(yuǎn)遠(yuǎn)滿足不了國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的需要。

應(yīng)用領(lǐng)域航行

直升機(jī)問世以來,在民用領(lǐng)域獲得越來越多的應(yīng)用。1947年10月,美國洛杉磯航空公司首次用S—51直升機(jī)開辟世界上第一條直升機(jī)國際航線是1953年在比利時(shí)開辟的,那一年S—55直升機(jī)把布魯塞爾,鹿特丹和馬斯特里赫特與法國里爾聯(lián)系起來。后來在一些大城市的兩個(gè)機(jī)場之間建立了直升機(jī)航班,如英國倫敦的希思羅機(jī)場和蓋特威克機(jī)場之間,日本東京的成田和羽田機(jī)場之間。

勘探

民用直升機(jī)的另一次大發(fā)展是圍繞開發(fā)北海油田展開的,英國,荷蘭,挪威有很多家直升機(jī)公司為這個(gè)地區(qū)的油氣田探測,海上鉆井平臺(tái)提供后勤服務(wù),運(yùn)輸人員和物資。

在陸上或海上進(jìn)行油田和天然氣開發(fā)中,直升機(jī)的服務(wù)都是卓有成效的。在陸上開發(fā)工作中,地面交通運(yùn)輸工具難以到達(dá)的、地形復(fù)雜地區(qū)或偏僻地區(qū),使用直升機(jī)就可不必開路筑橋和修建鐵路,因而可大大節(jié)省時(shí)間和經(jīng)費(fèi)。在海上開發(fā)工作中,直升機(jī)的速度比船只快、受海況影響小,適于完成人員運(yùn)輸和后勤支援,運(yùn)送供給品和急需設(shè)備及緊急救援,搶救危急傷病人員和當(dāng)平臺(tái)一旦起火立即前去滅火等。由于直升機(jī)在海上能完成多種任務(wù),在墨西哥灣服務(wù)的直升機(jī)就有約600架。

我國自1978年起為適應(yīng)渤海、黃海、東海和南海等開發(fā)石油的需要,利用BO-105、“海豚”、S-76、貝爾212和貝爾412等直升機(jī)提供了近海服務(wù),用以向鉆井船、平臺(tái)運(yùn)送急需物資、技術(shù)人員和急救傷病員,接送鉆井工人上下班等。由于直升機(jī)的服務(wù),不僅增加了工作人員的安全感,還加快了鉆井速度。僅原民航廣州直升機(jī)公司,1989年前已為11家中外石油公司勘探石油擔(dān)負(fù)海上運(yùn)輸和急救,安全起降7 000架次,飛行1萬多小時(shí)。1

農(nóng)業(yè)

直升機(jī)在農(nóng)業(yè)上廣泛應(yīng)用。據(jù)英國直升機(jī)顧問委員會(huì)的資料,前蘇聯(lián)有7000架直升機(jī)用于農(nóng)業(yè),遠(yuǎn)遠(yuǎn)領(lǐng)先于美國(1000架)和英國(60架)。

其他

其他能應(yīng)用直升機(jī)的領(lǐng)域還有:地質(zhì)勘探,水電建設(shè),漁汛偵察,交通管理,觀光旅游,搶險(xiǎn)救災(zāi),新聞采集,影視制作,環(huán)境監(jiān)測,治安巡邏,公安執(zhí)法等。

麥道MD520N無尾槳直升機(jī)在環(huán)境優(yōu)美的旅游區(qū)上空飛行。

未來前景

1、完整系列具有競爭優(yōu)勢

中國的直升機(jī)已經(jīng)出口。2010年1月3日,我國向肯尼亞交付一批直9直升機(jī),并承擔(dān)肯尼亞飛行員培訓(xùn)任務(wù)。3月18日,大型民用直升機(jī)AC313在首飛儀式現(xiàn)場就已經(jīng)獲得5架國內(nèi)訂單,次日有主要來自東南亞、西亞、非洲和南美州的客戶訂購32架。中國航空工業(yè)集團(tuán)總經(jīng)理林左鳴表示,截至11月,中國今年已售出18架民用直升機(jī)。

AC311民用直升機(jī)是我國直升機(jī)大家族最新一款輕型多用途直升機(jī)。該機(jī)型由中國航空工業(yè)集團(tuán)公司自主研制,是具有國際先進(jìn)水平的2噸級直升機(jī),計(jì)劃于2011年10月取得中國民航型號合格證,2012年投入市場運(yùn)營,預(yù)計(jì)該型機(jī)在未來10年內(nèi)的市場需求將達(dá)到500架。

我國直升機(jī)產(chǎn)業(yè)有50余年的發(fā)展史,目前擁有30多個(gè)型號的產(chǎn)品,形成了從1噸級到13噸級較為完整的產(chǎn)品系列。中航工業(yè)自主研制或者合作研制的1噸級AC310民用直升機(jī)、2噸級AC301A民用直升機(jī)、6噸級AC352民用直升機(jī)、13噸級AC313民用直升機(jī),構(gòu)成了輕、中、大和重型直升機(jī)系列化發(fā)展的新產(chǎn)品譜系,呈現(xiàn)出“一機(jī)多型、系列發(fā)展”的基本態(tài)勢,通過多個(gè)型號研制和國際合作的鍛煉,已逐步走向系列化和產(chǎn)業(yè)化的發(fā)展之路。

2、國內(nèi)市場迎來“井噴期”

民用直升機(jī)在我國具有良好的市場前景,特別是災(zāi)難救助、警用巡邏、交通指揮、公務(wù)飛行、護(hù)林防火等方面的需求尤為突出。

目前我國平均每800萬人口擁有1架民用直升機(jī),為世界平均水平的1/50,我國直升機(jī)在冊總數(shù)不僅落后于發(fā)達(dá)國家,甚至落后于巴西、南非等一些發(fā)展中國家。按照中國國家航空技術(shù)進(jìn)出口總公司的預(yù)計(jì),到2020年,中國至少需要10000架直升機(jī),這些飛機(jī)的市場總價(jià)值超過840億美元。中航工業(yè)直升機(jī)公司總設(shè)計(jì)師吳希明表示,如果按國土面積計(jì)算,我國要想達(dá)到美國目前的水平,需要民用直升機(jī)12000多架,可見我國民用直升機(jī)今后20年增長的空間非常大,國內(nèi)直升機(jī)市場即將迎來“井噴期”。

3、政策護(hù)航助推發(fā)展

盡管目前我國直升機(jī)研制水平不斷提高,國內(nèi)主要直升機(jī)生產(chǎn)企業(yè)年生產(chǎn)能力與市場需求之間仍存在巨大差距。

2010年11月14日,國務(wù)院正式對外發(fā)布《關(guān)于深化我國低空空域管理改革的意見》,今年先在沈陽、廣州兩飛行管制區(qū)深化試點(diǎn)低空開放,明年起至2015年將在全國推廣。

目前,中國航空工業(yè)集團(tuán)正積極構(gòu)建以天津?yàn)楹诵?,哈爾濱、景德鎮(zhèn)、保定四地優(yōu)勢互補(bǔ)、協(xié)調(diào)發(fā)展的全新產(chǎn)業(yè)格局。按照中航工業(yè)直升機(jī)產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃,從2010至2015年,中國將重點(diǎn)發(fā)展AC352民用直升機(jī),完成1噸超輕型AC310民用直升機(jī)研制,對直8、直9、直11加以改進(jìn)。

航空專家表示,與世界發(fā)達(dá)國家相比,我們在一些關(guān)鍵技術(shù)上還存在著明顯差距。今后我們應(yīng)加快研究旋翼系統(tǒng)技術(shù)、發(fā)動(dòng)機(jī)和傳動(dòng)裝置技術(shù),在直升機(jī)總體布局、優(yōu)化設(shè)計(jì)、氣動(dòng)性、可靠性、舒適性等方面有待進(jìn)一步提高。

事故

直升機(jī)事故率高的主要原因,一方面是由于直升機(jī)自身特有的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)。直升機(jī)較固定翼飛機(jī)旋轉(zhuǎn)部件多,因而載荷作用復(fù)雜,旋翼和尾槳的交變載荷容易導(dǎo)致直升機(jī)振動(dòng)并產(chǎn)生疲勞破壞。另一方面,使用條件和使用環(huán)境惡劣也是直升機(jī)事故頻發(fā)的重要原因。直升機(jī)多在野外起降,在山區(qū)、林區(qū)、城鎮(zhèn)上空飛行,受地形地物及低空復(fù)雜多變的氣象條件的影響大,并且承擔(dān)的運(yùn)輸、救生、吊掛、巡邏等任務(wù)操作復(fù)雜、難度高,造成了較高的事故率。

民用直升機(jī)較客機(jī)事故多的原因,還有駕駛員、設(shè)備、環(huán)境和任務(wù)等的因素??蜋C(jī)的飛行員都經(jīng)過了良好培訓(xùn),富有經(jīng)驗(yàn),而直升機(jī)的駕駛員包括學(xué)員、度假享受飛行的業(yè)余飛行員及受過良好訓(xùn)練的專業(yè)駕駛員等,駕駛水平參差不齊??蜋C(jī)上采用的設(shè)備都是最先進(jìn)的,雖然一些非常昂貴的直升機(jī)采用了渦軸發(fā)動(dòng)機(jī)和復(fù)雜的航電系統(tǒng),但大部分民用直升機(jī)仍沿用活塞發(fā)動(dòng)機(jī)為動(dòng)力,靠目視飛行規(guī)則飛行。直升機(jī)和客機(jī)的使用環(huán)境的差距也很大,客機(jī)飛行按照空中交通管制(ATC),直升機(jī)的飛行空域則不受控制??蜋C(jī)多是點(diǎn)到點(diǎn)的飛行,而直升機(jī)執(zhí)行的任務(wù)種類很多。2

型號舉例A109

阿古斯塔A109直升機(jī),1971年8月首飛,1975年6月獲意大利航空注冊局和FAA適航證,1976年開始交付使用。該機(jī)采用4片槳葉全鉸式旋翼,2片槳葉半鋼性三角鉸式尾槳,主旋翼可人工折疊。前三點(diǎn)可收放起落架,座艙放置6個(gè)乘客座椅,飛行員2人。外掛載荷為907千克。參考售價(jià)為4719萬元人民幣。阿古斯塔A109于1997年底投入市場迄今已交付450余架。裝備2臺(tái)由全數(shù)字控制系統(tǒng)(FADEC)控制的普惠206C或法國Turbomeca公司的Arrius 2K1引擎,由防火墻完全隔離并配有火警檢測和滅火系統(tǒng),機(jī)上裝有彩色氣象雷達(dá)、自動(dòng)駕駛儀、儀表著陸系統(tǒng)等,完全具備全天候夜間儀表飛行能力。其客艙可以快速更改結(jié)構(gòu)以適應(yīng)商務(wù)運(yùn)輸、醫(yī)療急救、警務(wù)巡邏等不同的任務(wù)模式。該機(jī)可以在高溫、高原地區(qū)、寒冷地區(qū)、強(qiáng)風(fēng)和近海大濕度、高鹽份環(huán)境下正常飛行,能夠滿足不同地區(qū)和環(huán)境作業(yè)的需求。A109安裝了復(fù)合材料旋翼、彈性軸承和旋翼夾套以及鈦合金的轉(zhuǎn)子。與其家族中的前輩相比,通過改良空氣動(dòng)力外形,以及全新的引擎數(shù)字控制系統(tǒng),使得耗油量大為降低的同時(shí)增加了航程和有效載荷,玻璃化座艙也減少了機(jī)組人員的工作量。特別值得一提的是A109 直升機(jī)是同級別直升機(jī)中唯一安裝輪式起落架的直升機(jī),這不僅極大地提高飛機(jī)野外著陸的能力也增加絞車作業(yè)的安全性,同時(shí)輪式起落架滑跑起飛和著陸功能也提高了該機(jī)的作業(yè)性能。該機(jī)可以安裝各種多用途設(shè)備,包括絞車、應(yīng)急浮筒、紅外夜視儀、外部揚(yáng)聲器、夜間搜索燈、吊掛貨鉤、消防水桶、各種緊急醫(yī)療救護(hù)設(shè)備等。3

EC130直升機(jī)

EC130直升機(jī)由AS350 B3“松鼠”派生而來,但采用涵道式尾槳和更寬的座艙。EC130于1999年6月首飛,在2001年2月的拉斯維加斯Heli-Expo 01直升機(jī)展會(huì)上亮相后開始交付使用。該機(jī)型共計(jì)交付了140架。

其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)為:三槳葉旋翼;十槳葉涵道式尾槳;尾撐后部安裝水平安定面;單臺(tái)透博梅卡·阿赫耶渦輪軸發(fā)動(dòng)機(jī);固定滑橇式起落架;尾橇。4