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浅谈直升机应急漂浮气囊,典型的直升机气囊配置是怎样的?

浅谈直升机应急漂浮气囊,典型的直升机气囊配置是怎样的?

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浅谈直升机应急漂浮气囊,典型的直升机气囊配置是怎样的?

对于很多舰载直升机而言,其不光要面对比陆基直升机更为残酷的海上飞行环境,而且相比陆基直升机在迫降时主要采用自旋加冲击的方式迫降不同,舰载直升机在海上如果还是延续陆基直升机自旋冲击降落的话,就算其能够平稳降落在海面上,也会因为浮力不足而逐渐下沉。所以对于任何想要上舰的直升机而言,上舰之前就要解决直升机的海上迫降问题。

过去为了解决直升机在海上迫降浮力不足的问题,像我国早期的直8及其原型机法国的“大黄蜂”、美国的海王这些直升机为了上舰需求,直接在设计直升机结构的时候,就将直升机的底部设计成中空的水密型船型结构外加浮筒设计,这样虽然有效的解决了直升机海上迫降浮力不足的问题,而且还增加了直升机海上低速航行的能力。但是这种结构设计也有很多缺点存在,比如其额外增加的船型结构会增加直升机的空重、船型气动外形也会增加直升机的气动飞行阻力,降低直升机的航程、更重要的是由于底部船型结构的存在,势必会抬高直升机内部地板高度,不利于舰载和人员物资上下。所以采用这种船型结构的舰载直升机并不多。

但是迫于直升机海上迫降的硬性需求,后来又出现了应急气囊来解决直升机海上迫降的需求,首先相比传统的船型水密结构而言,气囊可以折叠收缩很小,基本不会影响到直升机的气动布局,而且重量又很轻,可以根据需求布置在直升机的任何位置,遇到紧急海上迫降时也会自动充气弹开,所以随着应急气囊的兴起,这一设计也成为众多舰载直升机海上迫降的主流应急漂浮方式。

应急漂浮气囊按照布置方式可以分为外置式和内置式两种,外置式其实并不常见,主要是在某些陆基直升机临时需要执行海上飞行或者水利比较发达的湖泊地区飞行时,临时在直升机机身四周位置加装的应急漂浮气囊,其也是可以在需要紧急迫降时,会自动充气弹开,但是这种外置式有一个不好的缺点就是其不用时会额外增加一小部分空气阻力,同时根据布置位置的不同也会影响到直升机的正常起降,所以外置式气囊并不常见。

比较主流的是内置式气囊设计,特别是海王、大黄蜂后新设计的直升机,虽然没有特定的用户,但是为了增加直升机对不同环境下的适应性,也为了吸引更多不同领域的客户,很多直升机在设计之初就会将内置式气囊设计其中,这样不管是对于陆基内陆的客户还是海上石油钻井平台的客户而言,其直接一步到位的设计更容易吸引到客户。

特别是对于很多军用直升机而言,其未来使用环境基本会囊括到很多不同领域,比如一款机型有陆基和舰载两个版本,所以在设计之初就会专门设计有内置式气囊,当然有些陆基版本因为没有这种使用需求,所以在采购的时候可能会将其减配。 毕竟这种内置式气囊虽然不会增加直升机的气动飞行阻力,不过其也额外占据了更多的机身内部空间,对于直升机内部空间的利用率会形成一定的影响。

以需要长期海上飞行的舰载军用直升机为例,基本我们常见的所有舰载直升机采用的都是内置式气囊设计,而且气囊布置位置基本都在直升机前后两侧位置,这样可以尽可能的为直升机海上迫降提供更大的浮力同时,提供更好的平衡性。比如大名鼎鼎的黑鹰直升机舰载版本海鹰直升机,前面两个内置式气囊设计在前面主起落架链接位置,后面两个内置式气囊则设计在机身中后部腹轮前侧两边位置,这样设计的话,可以尽可能的降低内置式气囊对机身内部空间的影响;

其次像欧洲的NH-90直升机也是在前后机身两侧位置;英国的山猫、EH101直升机前面两个气囊依然在前起落架两侧,后面两个气囊则设计在主起落架两侧的短舱内;

其次像我国的直-9、法国的黑豹这两款直升机的内置式气囊也都设计在机身前部两侧位置和后部货仓两侧位置;再有像俄罗斯的卡31这类共轴双旋翼直升机的气囊其实属于外置式气囊设计,但是并不像前面外置式那种可以随时拆卸的,而是在机身两侧的大型鼓包内设计,在需要海上迫降的时候,机身两侧的气囊会自动撑开,增加直升机的浮力。

最后再说一点,由于采用气囊式设计的直升机在海上迫降之前就会提前打开气囊,那么携带气囊高速俯冲近水中时,巨大的冲击力会对直升机和气囊产生严重干扰,所以在设计气囊和直升机和气囊连接点时,并不是那么简单的虽然设计在那即可的。比如直升机在携带气囊入水时,设计在机身前部的两侧气囊首先接触水面,巨大的冲击力会对直升机和气囊的连接点产生猛烈冲击,入水初期会直接将两侧气囊带进水中,所以在前面两个气囊的连接点都需要特别加强。而机身后面的两个气囊在接触到水面后由于表面积增加后的阻力增大,所以后面的两侧气囊会极大的降低直升机入水时的冲击加速度,更快更稳的实现直升机海上迫降需求。

最后针对气囊所处直升机布置位置的不同来说,在越靠近直升机机头的两侧位置布置前气囊,有利于增加直升机入水式的稳定性,增加入水安全;而后面两个气囊不光要承担直升机机身中后部的全部重量,而且还兼具海上迫降成功后的横倾稳定性要求,所以在设计气囊的时候,尽可能的在机身前后左右两侧位置多设计气囊,这样就可以避免因为直升机入水角度过大时,直升机一头扎进大海的事故发生。