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[科普中国]-民用直升机

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发展

民用直升机的另一次大发展是围绕开发北海油田展开的,英国,荷兰,挪威有很多家直升机公司为这个地区的油气田探测,海上钻井平台提供后勤服务,运输人员和物资。

直升机在农业上广泛应用。据英国直升机顾问委员会的资料,前苏联有7000架直升机用于农业,远远领先于美国(1000架)和英国(60架)。

其他能应用直升机的领域还有:地质勘探,水电建设,渔汛侦察,交通管理,观光旅游,抢险救灾,新闻采集,影视制作,环境监测,治安巡逻,公安执法等。麦道MD520N无尾桨直升机在环境优美的旅游区上空飞行。

发展现状

目前全世界共装备4万余架直升机,其中民用直升机约2.4万架,占直升机总数的60%左右,按百万人均计算,世界平均水平是每百万人使用近4架民用直升机。

世界民用直升机拥有量前十位的国家如下表所示。

世界民用直升机拥有量前十位国家和数量(2004年数据)

名次

国家

数量

人口(百万)

百万人拥有架数

1.

美国

12446

300.7

41.39

2.

俄罗斯

3030

142.3

21.29

3.

加拿大

1854

33.1

56.01

4.

英国

1122

60.6

18.51

5.

澳大利亚

1070

20.2

52.97

6.

法国

1000

60.9

16.42

7.

日本

839

127.7

6.57

8.

德国

772

82.3

9.38

9.

巴西

736

171.8

4.28

10.

南非

566

46.9

12.07


  

中国

119

1322.6

0.09

据统计,我国目前拥有民用直升机的单位有22家,其中通用航空公司11家,其它单位11家,在册的民用直升机总数为97架(不包括武警部队)。仅为美国的0.92%,俄罗斯的2.77%,加拿大的6.06%,巴西的18.3%。按百万人均计算,我国每百万人拥有民用直升机0.07架,仅为世界水平的1/57,加拿大的1/738,美国的1/530,俄罗斯1/346,巴西的1/44。并且型号吨位档次不全,比例失调:小型多、轻型多、中型少、重型无。同时由于我国所拥有的民用直升机性能所限,用途比较单一,还远远满足不了国民经济发展的需要。

应用领域航行

直升机问世以来,在民用领域获得越来越多的应用。1947年10月,美国洛杉矶航空公司首次用S—51直升机开辟世界上第一条直升机国际航线是1953年在比利时开辟的,那一年S—55直升机把布鲁塞尔,鹿特丹和马斯特里赫特与法国里尔联系起来。后来在一些大城市的两个机场之间建立了直升机航班,如英国伦敦的希思罗机场和盖特威克机场之间,日本东京的成田和羽田机场之间。

勘探

民用直升机的另一次大发展是围绕开发北海油田展开的,英国,荷兰,挪威有很多家直升机公司为这个地区的油气田探测,海上钻井平台提供后勤服务,运输人员和物资。

在陆上或海上进行油田和天然气开发中,直升机的服务都是卓有成效的。在陆上开发工作中,地面交通运输工具难以到达的、地形复杂地区或偏僻地区,使用直升机就可不必开路筑桥和修建铁路,因而可大大节省时间和经费。在海上开发工作中,直升机的速度比船只快、受海况影响小,适于完成人员运输和后勤支援,运送供给品和急需设备及紧急救援,抢救危急伤病人员和当平台一旦起火立即前去灭火等。由于直升机在海上能完成多种任务,在墨西哥湾服务的直升机就有约600架。

我国自1978年起为适应渤海、黄海、东海和南海等开发石油的需要,利用BO-105、“海豚”、S-76、贝尔212和贝尔412等直升机提供了近海服务,用以向钻井船、平台运送急需物资、技术人员和急救伤病员,接送钻井工人上下班等。由于直升机的服务,不仅增加了工作人员的安全感,还加快了钻井速度。仅原民航广州直升机公司,1989年前已为11家中外石油公司勘探石油担负海上运输和急救,安全起降7 000架次,飞行1万多小时。1

农业

直升机在农业上广泛应用。据英国直升机顾问委员会的资料,前苏联有7000架直升机用于农业,远远领先于美国(1000架)和英国(60架)。

其他

其他能应用直升机的领域还有:地质勘探,水电建设,渔汛侦察,交通管理,观光旅游,抢险救灾,新闻采集,影视制作,环境监测,治安巡逻,公安执法等。

麦道MD520N无尾桨直升机在环境优美的旅游区上空飞行。

未来前景

1、完整系列具有竞争优势

中国的直升机已经出口。2010年1月3日,我国向肯尼亚交付一批直9直升机,并承担肯尼亚飞行员培训任务。3月18日,大型民用直升机AC313在首飞仪式现场就已经获得5架国内订单,次日有主要来自东南亚、西亚、非洲和南美州的客户订购32架。中国航空工业集团总经理林左鸣表示,截至11月,中国今年已售出18架民用直升机。

AC311民用直升机是我国直升机大家族最新一款轻型多用途直升机。该机型由中国航空工业集团公司自主研制,是具有国际先进水平的2吨级直升机,计划于2011年10月取得中国民航型号合格证,2012年投入市场运营,预计该型机在未来10年内的市场需求将达到500架。

我国直升机产业有50余年的发展史,目前拥有30多个型号的产品,形成了从1吨级到13吨级较为完整的产品系列。中航工业自主研制或者合作研制的1吨级AC310民用直升机、2吨级AC301A民用直升机、6吨级AC352民用直升机、13吨级AC313民用直升机,构成了轻、中、大和重型直升机系列化发展的新产品谱系,呈现出“一机多型、系列发展”的基本态势,通过多个型号研制和国际合作的锻炼,已逐步走向系列化和产业化的发展之路。

2、国内市场迎来“井喷期”

民用直升机在我国具有良好的市场前景,特别是灾难救助、警用巡逻、交通指挥、公务飞行、护林防火等方面的需求尤为突出。

目前我国平均每800万人口拥有1架民用直升机,为世界平均水平的1/50,我国直升机在册总数不仅落后于发达国家,甚至落后于巴西、南非等一些发展中国家。按照中国国家航空技术进出口总公司的预计,到2020年,中国至少需要10000架直升机,这些飞机的市场总价值超过840亿美元。中航工业直升机公司总设计师吴希明表示,如果按国土面积计算,我国要想达到美国目前的水平,需要民用直升机12000多架,可见我国民用直升机今后20年增长的空间非常大,国内直升机市场即将迎来“井喷期”。

3、政策护航助推发展

尽管目前我国直升机研制水平不断提高,国内主要直升机生产企业年生产能力与市场需求之间仍存在巨大差距。

2010年11月14日,国务院正式对外发布《关于深化我国低空空域管理改革的意见》,今年先在沈阳、广州两飞行管制区深化试点低空开放,明年起至2015年将在全国推广。

目前,中国航空工业集团正积极构建以天津为核心,哈尔滨、景德镇、保定四地优势互补、协调发展的全新产业格局。按照中航工业直升机产业发展规划,从2010至2015年,中国将重点发展AC352民用直升机,完成1吨超轻型AC310民用直升机研制,对直8、直9、直11加以改进。

航空专家表示,与世界发达国家相比,我们在一些关键技术上还存在着明显差距。今后我们应加快研究旋翼系统技术、发动机和传动装置技术,在直升机总体布局、优化设计、气动性、可靠性、舒适性等方面有待进一步提高。

事故

直升机事故率高的主要原因,一方面是由于直升机自身特有的结构特点。直升机较固定翼飞机旋转部件多,因而载荷作用复杂,旋翼和尾桨的交变载荷容易导致直升机振动并产生疲劳破坏。另一方面,使用条件和使用环境恶劣也是直升机事故频发的重要原因。直升机多在野外起降,在山区、林区、城镇上空飞行,受地形地物及低空复杂多变的气象条件的影响大,并且承担的运输、救生、吊挂、巡逻等任务操作复杂、难度高,造成了较高的事故率。

民用直升机较客机事故多的原因,还有驾驶员、设备、环境和任务等的因素。客机的飞行员都经过了良好培训,富有经验,而直升机的驾驶员包括学员、度假享受飞行的业余飞行员及受过良好训练的专业驾驶员等,驾驶水平参差不齐。客机上采用的设备都是最先进的,虽然一些非常昂贵的直升机采用了涡轴发动机和复杂的航电系统,但大部分民用直升机仍沿用活塞发动机为动力,靠目视飞行规则飞行。直升机和客机的使用环境的差距也很大,客机飞行按照空中交通管制(ATC),直升机的飞行空域则不受控制。客机多是点到点的飞行,而直升机执行的任务种类很多。2

型号举例A109

阿古斯塔A109直升机,1971年8月首飞,1975年6月获意大利航空注册局和FAA适航证,1976年开始交付使用。该机采用4片桨叶全铰式旋翼,2片桨叶半钢性三角铰式尾桨,主旋翼可人工折叠。前三点可收放起落架,座舱放置6个乘客座椅,飞行员2人。外挂载荷为907千克。参考售价为4719万元人民币。阿古斯塔A109于1997年底投入市场迄今已交付450余架。装备2台由全数字控制系统(FADEC)控制的普惠206C或法国Turbomeca公司的Arrius 2K1引擎,由防火墙完全隔离并配有火警检测和灭火系统,机上装有彩色气象雷达、自动驾驶仪、仪表着陆系统等,完全具备全天候夜间仪表飞行能力。其客舱可以快速更改结构以适应商务运输、医疗急救、警务巡逻等不同的任务模式。该机可以在高温、高原地区、寒冷地区、强风和近海大湿度、高盐份环境下正常飞行,能够满足不同地区和环境作业的需求。A109安装了复合材料旋翼、弹性轴承和旋翼夹套以及钛合金的转子。与其家族中的前辈相比,通过改良空气动力外形,以及全新的引擎数字控制系统,使得耗油量大为降低的同时增加了航程和有效载荷,玻璃化座舱也减少了机组人员的工作量。特别值得一提的是A109 直升机是同级别直升机中唯一安装轮式起落架的直升机,这不仅极大地提高飞机野外着陆的能力也增加绞车作业的安全性,同时轮式起落架滑跑起飞和着陆功能也提高了该机的作业性能。该机可以安装各种多用途设备,包括绞车、应急浮筒、红外夜视仪、外部扬声器、夜间搜索灯、吊挂货钩、消防水桶、各种紧急医疗救护设备等。3

EC130直升机

EC130直升机由AS350 B3“松鼠”派生而来,但采用涵道式尾桨和更宽的座舱。EC130于1999年6月首飞,在2001年2月的拉斯维加斯Heli-Expo 01直升机展会上亮相后开始交付使用。该机型共计交付了140架。

其结构特点为:三桨叶旋翼;十桨叶涵道式尾桨;尾撑后部安装水平安定面;单台透博梅卡·阿赫耶涡轮轴发动机;固定滑橇式起落架;尾橇。4