H125直升機高原作業(yè)淺析

彭 彤 余志強 楊亞男

（國網(wǎng)通用航空有限公司，北京 102213）

H125直升機高原作業(yè)淺析

彭 彤 余志強 楊亞男

（國網(wǎng)通用航空有限公司，北京 102213）

高原地區(qū)空氣稀薄、氣候寒冷、環(huán)境惡劣，對直升機的性能要求極高，多變的氣候環(huán)境也給直升機的正常運行帶來了極大的考驗?；贖1 2 5機型在西藏地區(qū)柴拉線一帶的作業(yè)經(jīng)驗，對H1 2 5直升機的高原運行特點和限制進行了淺析。

H 1 2 5直升機，高原，電力作業(yè)

±400kV柴拉線是國家西部經(jīng)濟發(fā)展的大動脈，也是國網(wǎng)青海省電力公司、國網(wǎng)西藏電力有限公司的重要輸電線路，直升機在組塔、放線及巡線等作業(yè)中發(fā)揮著重要作用。該線路全長1038km，直升機巡線作業(yè)的起降點海拔高度達4800m，實際飛行作業(yè)高度范圍為4800m～6000m。

直升機的運行受空氣密度影響較大，一般作業(yè)高度均在3000m以下。高原地區(qū)的空氣密度、風(fēng)沙、氣象多變等因素對航空器的運行是一種嚴峻的考驗[1]。2016年，國網(wǎng)通用航空有限公司的直升機機隊總巡線里程139800km，飛行小時數(shù)11000余小時，平均時速約為12.7km/h。因此，直升機電力作業(yè)時，大功率的低速或懸停飛行，以及過渡速度下運行的特殊性，使直升機旋翼、發(fā)動機等部件要承受比平常大很多的使用強度，故障率比正常使用時大大增加，再加上高原地區(qū)對于功率的嚴格要求，對直升機的安全運行提出了更高的要求。本文基于H125機型在西藏地區(qū)柴拉線一帶的作業(yè)經(jīng)驗，對直升機的高原運行特點和限制進行了淺析。

1 直升機高原運行特點和限制

高原地區(qū)海拔高、空氣密度低[2]，導(dǎo)致直升機在此環(huán)境作業(yè)時，旋翼產(chǎn)生的升力減小，發(fā)動機壓氣機效率降低，影響發(fā)動機的實際輸出功率。為了確保直升機安全、可靠地飛行，必須精確計算直升機的性能參數(shù)。本文從燃油量控制、飛行速度限制，以及發(fā)動機功率保障等3個方面進行闡述。

1.1 直升機的燃油量控制

直升機的載荷與直升機的實際剩余功率相關(guān)。而在實際作業(yè)中，人員、設(shè)備等其它載荷往往是恒定的，只有燃油量是變量。因此，結(jié)合作業(yè)需求，必須對燃油量進行精確計算。電力巡線作業(yè)的常態(tài)作業(yè)方式為無地效懸停，因此，需根據(jù)H125機型飛行手冊[3]第五章的要求，確保無地效懸停/有地效懸停的重量限制滿足要求。

針對執(zhí)行西藏任務(wù)的特定直升機，實際計算的燃油量情況如下：實際運行環(huán)境的海拔高度（Hp）為4876.8m（16000ft），大氣溫度（OAT）為0℃，根據(jù)H125飛行手冊第五章，如圖1和圖2所示，計算得出有地效懸停和無地效懸停的重量限制分別為1920kg和1800kg。而實際直升機的空重為1338.21kg，搭載2名飛行人員及1名工作人員及相關(guān)設(shè)備共計250kg，根據(jù)H125飛行手冊第五章，如圖3所示，計算出實施有地效懸停最大可加燃油量為331.79kg，實施無地效懸停最大可加燃油量為211.79kg，均無法實現(xiàn)滿油狀態(tài)飛行。因此，在實際作業(yè)中，需根據(jù)實際航段、作業(yè)性質(zhì)的要求配載燃油，避免超重或燃油量不足現(xiàn)象發(fā)生。

1.2 直升機重量與飛行速度的關(guān)系

圖1 H125機型有地效懸停高度—重量—溫度關(guān)系圖

圖2 H125機型無地效懸停高度—重量—溫度關(guān)系圖

直升機的起飛重量在不同海拔高度下對機身的實際負荷是不同的。在高海拔地區(qū)，必須依照飛行手冊第五章的要求，基于大氣溫度和海拔高度的關(guān)系對直升機的重量進行修正，如圖4所示，從而計算出修正后的空速（CAS）限制，避免超出安全包線飛行。作業(yè)經(jīng)驗表明，直升機在高海拔地區(qū)飛行時，一旦超過CAS，而遠未達到Vne（不可逾越速度）時，機身劇烈振動，飛行員只能減速保證飛行安全。

圖4 H125機型修正空速—高度—溫度關(guān)系圖

依據(jù)H125飛行手冊第5.2章，當(dāng)Hp=4876.8m，OAT=0℃時，若飛機的起飛重量為1800kg，則計算出修正重量應(yīng)為3000kg，CAS（修正空速）限制約為157.42km/h（85kn）。而同等條件下，飛機上的Vne表格限制的速度為：198.164km/h（107kn）。因此，在飛行中一定要注意空速限制，避免超速飛行帶來的安全風(fēng)險。

1.3 發(fā)動機功率檢查

H125機型發(fā)動機維護手冊[4]要求，每25h執(zhí)行功率檢查，監(jiān)控發(fā)動機的功率余度變化情況。按H125直升機飛行手冊第五章的要求，進入最大連續(xù)功率（MCP）狀態(tài)水平前飛即可完成功率檢查。MCP狀態(tài)為VEMD（機身/發(fā)動機參數(shù)指示器）的扭矩TRQ黃區(qū)邊緣，需要以較大的飛行速度，并保持一段時間，才能完成功率檢查。而此次在高原執(zhí)行功率檢查時，直升機水平前飛時，在進入MCP狀態(tài)前，空速已超過了CAS，機身劇烈振動，最終造成功率檢查值為負數(shù)，功率檢查失敗。

由于H125直升機機型在全球范圍內(nèi)，作業(yè)高度在6000m左右的范例非常少見，因此，在此前的功率檢查時未出現(xiàn)過此類問題。在與空客直升機及透博美卡發(fā)動機廠家溝通后，推薦飛行員使用無地效懸停方式（HOGE）進行功率檢查，此種飛行方式更易于進入MCP狀態(tài)，檢查出的發(fā)動機功率余度最接近實際值?？湛椭鄙龣C技術(shù)部門收集了此次高原的運行經(jīng)驗，確認可使用無地效懸停功率檢查替代水平前飛的方式，并承認原H125飛行手冊存在缺陷，有待修正。

2 氧氣設(shè)備要求

根據(jù)中國民航法規(guī)CCAR-91部[5]第91.423條高空飛行的氧氣設(shè)備規(guī)定：任何航空器在機艙的大氣壓力高于3000m（10000ft）的飛行高度上運行時，應(yīng)當(dāng)帶有供下述人員使用的充足的呼吸用氧：

（1）艙內(nèi)大氣壓力在3000m（10000ft）～4000m（13000ft）之間的運行時間超過30min時，能夠在該運行時間內(nèi)向所有機組成員和10%的乘客供氧；

（2）艙內(nèi)大氣壓力高于4000m（13000ft）的全部運行時間內(nèi)，能夠向所有機組成員和乘客供氧；

（3）為滿足上述呼吸用氧的供應(yīng)，必須裝備適當(dāng)?shù)难鯕鈨Υ媾c分配裝置。

因此，在高原地區(qū)作業(yè)（海拔高度大于4000m）的H125直升機必須加裝供氧裝置，并提供氧氣儲存和分配裝置。氧氣設(shè)備可在出廠時選裝，也可通過MDA（改裝設(shè)計批準書）獲得局方批準，并針對單一注冊號的航空器進行加改裝。在使用氧氣設(shè)備時，應(yīng)仔細閱讀制造廠家的使用規(guī)范和安全須知，避免油脂類物質(zhì)接觸氧氣設(shè)備，周圍嚴禁明火和熱源，注意防止靜電等。

3 結(jié)束語

基于西藏柴拉線一帶的高海拔作業(yè)經(jīng)驗，結(jié)合空客直升機相關(guān)技術(shù)資料，對H125的高原地區(qū)作業(yè)進行了淺析。目前，H125機型在全球范圍內(nèi)擁有龐大的機群規(guī)模，作業(yè)環(huán)境和作業(yè)領(lǐng)域多樣，如何更好地利用H125先進的性能克服高原復(fù)雜多變的氣候條件，提高直升機的高原作業(yè)能力仍需積累更多的經(jīng)驗，并進行更為深入的分析，以找出更好的解決方案。

1 劉偉東, 沈建. 高原電力作業(yè)直升機維修保障能力研究[J]. 濱州學(xué)院學(xué)報, 2014, 30(3): 39～42

2 裴鑫, 香承虎, 劉亞巍. 直升機在高原地區(qū)使用特點分析[C]. 第二十八屆全國直升機年會論文, 2012:1348～1350

3 H125機型飛行手冊[Z]

4 H125機型發(fā)動機維護手冊[Z]

5 一般運行和飛行規(guī)則（CCAR-91）[Z]

1009-8119（2017）11（1）-0059-02