K-MAX直升機在高原林區(qū)開展直接滅火的展望

史磊

（國家林業(yè)局南方航空護林總站，云南昆明，650021）

K-MAX直升機在高原林區(qū)開展直接滅火的展望

史磊

（國家林業(yè)局南方航空護林總站，云南昆明，650021）

通過對K-MAX直升機的性能研究，對比南方林區(qū)現(xiàn)用的航空直接滅火主力機型進行分析，從直升機性能、技術條件和高原林區(qū)的實際情況，對K-MAX直升機引進國內開展航空直接滅火作業(yè)做出展望。關鍵詞：K-MAX直升機；森林航空消防；直接滅火；高原林區(qū)

K-MAX（圖1）是美國卡曼宇航公司研制的單座單發(fā)并列雙旋翼中型起重調運直升機，是目前世界上唯一采用這種雙旋翼并列布局、專門為執(zhí)行外部吊掛任務而設計的直升機。K-MAX（卡曼）直升機可以完成如伐木、滅火、架線、設備吊裝和建筑構件吊裝等多種任務，并且可靠性高。目前使用K-MAX直升機的國家除美國外，還有日本、加拿大、瑞士、德國和列支敦士登等。

在我國廣大的南方林區(qū)中，高原林區(qū)生態(tài)系統(tǒng)相對脆弱，樹木生長極為緩慢，一旦發(fā)生森林火災，不僅撲救十分困難，而且植被恢復緩慢，可對高原林區(qū)森林生態(tài)系統(tǒng)造成毀滅性的打擊。目前我國在高原林區(qū)（四川甘孜、阿壩、攀西高原、云南迪慶等地）的森林航空消防仍停留在航空巡護、巡邏報警的初級階段，受制于直升機高原減載嚴重，無法開展航空直接滅火。因此，使用高原性能優(yōu)越，性能穩(wěn)定且減載較小的直升機開展航空直接滅火顯得尤為重要。

圖1 K-MAX消防直升機

11K-MAXK-MAX型直升機性能數(shù)據(jù)

1.1總體布局

K-MAX型直升機采用并列雙旋翼式無尾槳結構，兩旋翼軸在機體上方相距很近，且均向機體外側傾斜，槳葉與調整片采用結構重量輕，強度大的石墨纖維加強塑料和纖維加強塑料，并且主槳葉上帶有伺服襟翼操縱系統(tǒng)，取消了常規(guī)直升機復雜而笨重的液壓式槳葉操縱系統(tǒng)。K-MAX直升機裝備一臺霍尼韋爾渦輪軸發(fā)動機，起落裝置為前三點固定式起落架。

1.2性能數(shù)據(jù)

K-MAX型直升機旋翼直徑14.73m，機長（旋翼轉動時）15.85m，主輪距3.56m，縱向輪距4.11m，動力裝置為一臺霍尼韋爾T-53-17A-1渦輪軸發(fā)動機，功率為1350kW，最大總重5443kg，最大起飛/著陸重量3175kg，最大吊掛2722kg，最大飛行速度185km/h，最大續(xù)航時間2小時41分，最大航程495km。K-MAX直升機在高原地區(qū)飛行，在氣溫約15℃時，其理論減載情況為海拔1500m，可載2574kg；海拔3000m，可載2347kg；海拔4500m，可載1960kg。減載曲線相對目前南方林區(qū)護林的K-32、M-171直升機要緩和，相同條件下，其商載能力較強。

1.3附屬裝置

K-MAX直升機可外掛吊桶和外掛U型水箱等設備開展航空直接滅火。U型水箱采用電腦自動控制，也可定時或人工控制噴灑裝置，水箱容量2660升，使用液壓電動泵，可在小型野外儲水池中，25秒懸停汲滿水（圖2、圖3）。

1.4作業(yè)條件及其他

K-MAX型直升機，機體較小，采用無尾翼設計，對起降場地、凈空條件的要求比K-32、M-171直升機要低得多，野外只要有25m×25m的空地即可降落。K-MAX直升機靈活性高，機動性能好，高原減載較小，燃油經濟性較高，維護簡便，無需定檢，出勤率高。

圖2 K-MAX直升機使用U型水箱在野外小型儲水池汲水

圖3 K-MAX直升機正在使用U型水箱灑水

2 對比分析

南方林區(qū)目前使用的航空直接滅火主力機型有K-32、M-171等機型，均為俄制直升機，兩種機型均未在3000m以上的機場和3500m以上的機場起降和開展航空直接滅火任務。目前能在3000m以上灑水作業(yè)的只有M-26直升機，但其高昂的價格和國內頗為緊張的機源，無法滿足幅員遼闊的南方高原林區(qū)，為滿足3000m以上林區(qū)的航空直接滅火需求，根據(jù)K-MAX直升機的理論數(shù)據(jù)可以有效地填補3000m以上航空直接滅火的能力。K-MAX、K-32、M-171三種機型的性能對比見表1。

2.1吊掛能力

根據(jù)圖4，在海平面上，K-MAX和M-171直升機吊掛能力不相上下，約為K-32的一半。從表2看出，隨著海拔的增加，K-32、M-171直升機急劇減載，而K-MAX減載較為緩和，在3000m以上，K-32、M-171幾乎無法形成有效的航空直接滅火，而K-MAX仍能有2t左右的有效載荷。在4500m，K-32、M-171直升機已接近于升限，已不能開展航空直接滅火作業(yè)。

圖4 K-MAX、K-32、M-171直升機減載對比

2.2燃油經濟性

由于K-MAX采用鋁和復合材料制造機體，且機體較小，使用單一發(fā)動機，其單位小時燃油量并不高，再根據(jù)表1的小時耗油量可知，K-MAX直升機的單位小時耗油量不到K-32、M-171直升機的一半，有較高的經濟性。

表1 K-MAX、K-32、M-171直升機主要性能比較[1]

2.3出勤率和易用性

在南方林區(qū)的實際作業(yè)中，K-32直升機300小時以下定檢一般3天內可完成，而300小時及以上定檢約需要12天以上的時間，與M-171直升機的定檢時間相當。根據(jù)kaman公司提供的資料，K-MAX直升機維護簡單，無需定檢，出勤率和備勤率顯著高于K-32、M-171直升機，可以達到全天候備勤的狀態(tài)。

2.4運營成本和機組配套

K-MAX直升機的采購價格相對K-32、M-171直升機較為低廉，其機組配套僅為1名飛行員和1名機務，相對于K-32、M-171需要4～6人的機組配套，其運營成本相對較低，加之其燃油經濟性較高，無需定檢等優(yōu)點，使得運營的公司能獲取更大的利潤空間。

2.5K-MAX直升機的不足之處

雖然K-MAX直升機優(yōu)點突出，但也有不可忽略的不足之處。首先，K-MAX巡航速度較慢，在緊急轉場作業(yè)中，相比其他機型較為緩慢。其次，K-MAX直升機僅能容納1名飛行員，其他工作人員無法上機，飛行員專注于飛行技術，對林情、火情并不熟悉，因此需要配置偵察指揮機用以指揮K-MAX直升機開展航空直接滅火，并完成空中火情偵察和傳輸任務。最后，KMAX續(xù)航時間較短，更多的適合于移動模式作業(yè)，無法長距離奔襲。

3 小結

我國南方林區(qū)，特別是西南林區(qū)，地處青藏高原、橫斷山脈，地勢從西北向東南傾斜，高差大，地形切割強烈，地勢十分險峻，由于山高坡陡，地形復雜，交通不便，森林火災的預防和撲救工作異常困難[1]。

目前，國內還沒有引進K-MAX直升機，南方林區(qū)開展高海拔航空直接滅火僅依靠現(xiàn)有的M-26直升機。K-MAX直升機的理論性能完全能滿足3000m以上的林區(qū)開展航空直接滅火，如果引進，勢必會為四川甘孜、阿壩、攀西高原、云南迪慶甚至是西藏等高原林區(qū)的森林航空消防工作開辟新的篇章。

[1]史磊.西南林區(qū)引進K-32A型直升機的適用性研究[J].森林防火,2008,(2)：42-43

（責任編輯：陳小華）

S762.3

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2015-07-23