[科普中国]-直升机能飞上6000米高空，为什么上了高原却困难重重？

出品：科普中国

作者：王明志

策划：战钊、武玥彤

监制：光明网科普事业部

网友提问：直升机能飞上6000米高空，为什么上了高原却困难重重？

专家解答：

直升机高原飞行与高空飞行是两个不同的概念。高空飞行是指直升机已经完成了起飞，在高空保持正常的巡航飞行状态。而高原飞行通常是指直升机在高原机场起降并执行相应飞行任务。

高原飞行普遍面临的困难是，地形条件复杂，发现和识别地标困难；天气变化突然，气流扰动强烈，等等。但是，高原飞行面临的最大困难来自于高原特殊的自然环境对直升机起飞、着陆和低空飞行造成的严重影响。

高原环境的特殊性表现在海拔高，大气压力低，空气密度小。这种特殊的自然环境使直升机在高原飞行面临两个主要困难：

一是发动机可用功率显著降低。在低亚音速范围内飞行的直升机一般配装涡轴发动机，其旋翼可用功率可表示为发动机轴输出功率与功率传递系数的乘积。而涡轴发动机的轴输出功率随高度变化的规律是高度增加，空气密度减小，轴输出功率降低。因此，高度越高，旋翼可用功率就越低，升力减小，直升机在高原地区起飞时，就要采取措施减小直升机的起飞重量，包括减小载油量、减小载重量，这就使直升机在高原飞行的航程或活动半径缩短，物资运载能力降低，机载武器或任务载荷挂载能力下降，所以直升机在高原地区执行任务的能力会有较大幅度下降。此外，涡轴发动机在高原机场还会出现起动温度超出规定值的现象，影响发动机正常起动。若高原机场的海拔高度超过一定值，就会出现发动机起动困难，直升机无法起飞的问题。

二是机动性能明显变差。由于高原空气密度减小，直升机飞行在表速一定的情况下，真速往往比较大，在这种情况下，直升机机动飞行的转弯半径增大，增减速均较慢，增减速距离也会相应增长，直升机在低空和山地环境飞行时的安全风险会明显增大。因此，直升机在高原起降时，只要起降场地条件许可，应尽量采用滑跑起降的方式，滑跑的距离也应适当延长，离地速度可适当增大。此外，高原山地地形会造成非常复杂的气流涡旋，直升机高原飞行时往往不可避免要钻山沟飞行，以及在山头、山谷着陆，这种复杂的高原气象环境也会对高原低空超低空飞行的直升机构成一定的威胁。

图1 直升机高原飞行（图片来源于网络）

图2 直升机高原飞行（图片来源于网络）

王明志，1980年6月加入空军，1991年获军事学硕士学位，2000年获军事学博士学位。曾任航空兵部队作训参谋、副团长、教研室副主任、主任。先后在《外国军事学术》、《空军军事学术》、《外国空军军事学术》、《中国空军》、《航空杂志》等发表论文、译文30余篇；1996年以来为《世界军事年鉴》“航空武器装备”类目撰稿人；担任3本教材的主编、副主编；获军队科技进步三等奖1项，空军军事理论研究成果一等奖1项，二等奖和三等奖多项。