通航科普：关于直升机在山区飞行的问题
直升机山区飞行特点及建议
直升机山区飞行特点及建议作者：肖帅宋顶山刁文超来源：《中国科技博览》2019年第13期[摘要]随着低空飞行的开放，直升机越来越多，本文针对直升机在山区飞行的环境特点，结合直升机工作原理，提出相应的建议。
[关键词]直升机；山区飞行；建议中图分类号：G633.96 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2019）13-0263-01伴随着科技不断进步，低空的逐步开放，加之现在社会的需要，直升机越来越多地被应用在医疗、航拍、森林防火、线路巡视等领域。
直升机飞行在低空，就面临着更多的危险因素，尤其是在山区，本文对直升机在山区飞行的特点进行分析，并提出相应建议。
高原飞行。
1、直升机山区飞行特点山区飞行，由于高度髙，空气密度小，发动机的起动性、加速性和直升机的操纵性变差，发动机功率随高度增加而下降，而直升机需用功率却有增加，使得发动机剩余功率大大减小。
地形复杂。
山脉重叠、雪峰林立、地面崎岖、峡谷纵横，直升机起飞多半在峡谷中起飞，起飞场地受到高山的限制，起飞方向受到峡谷的限制。
直升机离地后不得不在地面效应外垂直爬升。
在这种场地进人着陆时，要在地面效应外的高度上悬停，即无地效悬停。
在此髙度悬停，必须增大功率，而当没有所需的剩余功率时，只有通过减少有效载重来减小飞行重量，使之有一定功率储备，这样飞行重量减小、有效载荷减少；山区飞行相对地面的实际飞行高度变化很大，因为在飞行过程中要飞越山岭、山峰、山谷和峡谷，所以要留有足；风沙大；山区多风，高空风大，超过8级的大风经常出现，通常在山区飞行都是在大气不稳定的条件下飞行，只有早晨风比较小一些。
山区飞行风大，风向多变，有时由于颠簸很厉害，引起直升机上、下和侧方急冲、偏斜和侧滑。
由于气候干燥、沙漠多，土质疏松，地表缺少植被，大风经常形成沙尘暴、扬沙和浮尘天气，使能见度小于5km。
风沙大，容易使旋翼、尾桨的桨尖磨损、形成麻点、凹坑，使旋翼气动效率下降；同时，发动机吸人沙尘，也会使发动机进气堵塞，效率降低。
美国大峡谷直升机探险
美国大峡谷直升机探险美国大峡谷被誉为地球上最壮丽的自然奇迹之一，每年吸引着数以百万计的游客。
为了满足游客对于极致探险的渴望，大峡谷提供了多种探索方式，其中直升机探险无疑是最令人兴奋和震撼的选择之一。
本文将介绍美国大峡谷直升机探险的魅力和注意事项。
一、直升机探险带来的壮丽景色当直升机升空后，你将俯瞰着广袤无垠的大峡谷，感受到令人难以置信的壮丽美景。
蓝天白云衬托下的大峡谷壁立千仞，如同一幅巨大的艺术画卷展现在你的眼前。
直升机的高度和视野优势，使得你可以欣赏到平常无法触及的峡谷细节，如河流的弯曲轨迹、岩石的形态和植被的生长。
如此壮观的景色令人心旷神怡，成为一生难忘的体验。
二、直升机探险的探索路线不同的直升机探险路线能带你进入大峡谷的不同区域，让你体验不同的美景和冒险。
最经典的路线是从大峡谷国家公园的南缘起飞，穿行于龙头城附近、震撼点到灰角附近。
这条路线将带你经过不同形态的峡谷，包括峭壁、河流和林地。
还有一些探险路线会飞至西边或北边的峡谷区域，这些地方相对较少人涉足，更具有独特的探险感。
三、安全事项在体验美国大峡谷直升机探险时，安全是首要考虑的因素。
首先，选择信誉良好的航空公司进行预订，确保直升机设备安全可靠。
其次，务必遵守所有的飞行规定和航空公司的安全指引。
在乘坐直升机时，请系好安全带，遵守机组人员的指示，不随意移动。
最重要的是，尽量避免带上过多行李，以免对飞行安全造成影响。
四、穿搭建议在进行美国大峡谷直升机探险时，舒适的穿搭是必不可少的。
首先，穿着舒适的鞋子，以便在空中踏实站立，并且在登陆时能够轻松行走。
其次，穿着长袖上衣和长裤，以避免日晒和峡谷风的直接接触。
最后，带上一件轻薄的外套，以防天气突变，保持体温舒适。
五、环保意识美国大峡谷是一个宝贵的自然资源，我们在享受直升机探险乐趣的同时，也要保护好这片受人喜爱的地区。
请在探险过程中遵守公园管理者的规定，不乱丢弃垃圾，保持景区整洁。
在拍摄照片时，尽量避免过度打扰动植物，保护大自然的生态平衡。
国产直升机在高原地区的应用研究
（作者单位：航空工业哈尔滨飞机工业集团有限责任公司）国产直升机在高原地区的应用研究◎阴长庆一、我国的地形特点我国地形复杂多样，拥有平原、高原、山地、丘陵、盆地等五种地形。
其中，山区的面积最大，约占全国总面积的2/3。
地势西高东低，总体上呈三个阶梯状分布。
西南部为青藏高原，平均海拔在4000米以上，为第一阶梯。
大兴安岭、太行山、巫山、云贵高原等东一线以西与第一阶梯之间为第二级阶梯，主要为高原和盆地，平均海拔在1000米至2000米之间。
第二阶梯以东，海平线以上的路地平面为第三级阶梯，海拔在500米以下，主要由丘陵和平原构成。
根据有关数据统计，中国的山地丘陵约占全国土地总面积的43％，高原占26％，盆地占19％，平原占12％。
如果把高山、中山、低山、丘陵和崎岖不平的高原都包括在内，那末中国山区的面积要占全国土地总面积的2/3以上。
因此对直升机在山区和高原地区的使用问题和要求进行研究，对于国产直升机在该地区的使用是非常具有普遍的参考意义的。
我国多数的高原和山区现状是基本建设投入少，公路铁路铺设缓慢，覆盖面积少，多数道路崎岖难行，对一般的陆地运输工具造成了很大的困难。
除了建设条件较好的大型机场那外，一般大型和中小型的固定翼飞机也很难到达，这些现状给当地居民的日常生活、出行带来了很多困难和不便。
尤其是在发生地震、火灾、山洪、泥石流等突发性自然灾害时，组织开展救灾、抢险和救援的活动会面临着重重困难，效率极低，很容易错过黄金救助时间。
直升机作为一种何以垂直起降，较少受到机场条件限制的交通工具，这时候就能够发挥重要的作用了。
直升机用于抗震救灾、医疗救护、物资投送、人员疏散的用途，在世界上已经非常成熟了，但在高原地区使用还会面临很多困难，一直是生产和使用单位的课题之一。
二、直升机在高原地区面临的主要问题直升机在高原地区面临的第一个问题就是高原地区空气稀薄，旋翼产生升力的气动效率下降严重。
另一方面，高原及其稀薄的空气也使得发动机燃油燃烧不充分，降低了输出功率。
直升机高原地区飞行安全问题的解决措施
直升机高原地区飞行安全问题的解决措施作者：徐亚斌来源：《科学导报·学术》2020年第47期摘; 要：高原地区的地势比较高，起伏不平，气候也非常的寒冷，很多地方无法通过陆地交通到达，主要借助于直升飞机灵敏性、及时性等优势来达到。
因此，直升机在高原搜救和国防边疆建设中发挥出了非常重要的作用;另外受到高原地区天气和地理环境的影响，直升机在飞行的过程中，会遇到各种不同安全因素的影响，威胁到了直升飞机的飞行安全，那么，直升飞机在高原地区飞行需要注意哪些安全问题，采取怎样的措施才可以规避这些安全因素所带来的影响，本文就以此为主题进行了分析和讨论。
关键词：直升机;高原地区;飞行安全;问题引言西藏和新疆西部地区不仅仅是我国的边疆地区，同时也是我国反恐维稳斗争的重要战场，可见其战略地位是非常重要的。
但是因为这些地区的地势非常高，起伏不定，有很多陆地交通是没有办法达到的，但是直升飞机可以充分的弥补这一不足。
甚至可以说直升飞机在这些地区的应用，还可以推动这些地区的经济发展和地方建设，以及反恐维稳等工作的有效开展。
但是直升飞机因其受到动力学设计方面的影响，让其对飞行条件的要求更加的严格。
在高原地区，海拔比较高，空气稀薄，地势起伏不平，气候环境非常恶劣，给直升机的飞行工作带来了很多不安全因素，因此针对高原地区直升机飞行安全进行研究有着非常重要的实践意义和价值。
一、直升机高原地区飞行安全问题（一）环境影响到直升飞机装备性能的稳定性高原地区，昼夜温差比较大，气温也非常低，其日照辐射非常强，此外，还有一些沙尘天气的出现，这些对直升飞机装备性能的稳定性造成非常严重的影响。
首先，空气稀薄、温度低，对飞机的发生动机工作效率产生了严重的影响，在海拔上升到一定的高度，发动机的功率会大大降低。
其次，润滑油的粘度也会随着海拔升高和温度降低有所增加，阻力也会随之增加，出现燃油气化的问题，让发动机的启动性降低。
另外，受到昼夜温差比较大的影响，直升机上的很多橡胶燃料会变脆，在接受到外力的冲击时，很容易出现裂纹，导致机油气渗漏的问题出现，油气系统的密封性能也会大大的减弱。
直升机几个特殊问题的飞行原理
桨不能正常工作 , 无法起到它应 有的作 用 造成尾 桨失效的原
因有气 动原 因 , 机械原 因 , 也有 飞行环 境原 因 通 常所说 的尾 桨 失效 一般包括三种情 况 :尾 桨涡环 尾桨效 能降低和尾 桨机
械故 障
目前对这种 故障人们有 了较 丰厚 的经验 积累和 一定
在飞行 中 , 一旦尾 桨失去控制 , 也就是操纵失效 ,
旋翼不再产生反作用 力矩 , 直升机保证 安全 是没 有问题 的 这 就要求 飞行员一是飞行 中警惕性要高 , 一旦 发现 由此问题 立即 保 持好 规定的速度 飞回机 场 , 二是 以这样 大的速度 滑跑着陆 , 并 在着 陆后 立 即关 闭发动 机 这在 实践 中 正 反面大的教训 都有 据报道 , 美国的一架 黑鹰 直升 机在发 现空 中尾 桨操纵 失效后 ,
问题 , 使旋 翼各桨叶不能旋 转在 同一个平 面时 , 会 出现 涡环状
面积过 小 , 一旦 发动 机在空 中停 车 , 飞行 员必须及时弃机跳伞
以求 生存 , 这也 是不得 已的办 法
人 , 所以飞行员在任何 情况 下都 不能离机 的直接 坠落 吗, 答案是 :不会
下降
那么 , 一旦直升机
态
在 这种状态下 , 旋 翼向下拨动 的空气 速度减缓 , 旋 翼拉力
速 , 这在苏联和我 国都 曾发生过 这种情况如果在 空中发生被 称 为 自激 振动 , 又被 称 为 空 中共振 , 其后 果将 是灾 难性 的 三是 由于 旋翼 的陀螺进动性 引起 的 这主要是 直升机在
陀螺进动 ! 生 地 面滑行 时 , 如果地面不平 , 下坡 时等 于给 了直升机 一个 向下 的外力 , 上坡 时等于 给了直升机一个 向上 的外 力 原理 告诉我们 , 旋 转的旋 翼这个大陀螺 受到外 力后会 向外 力的
不同地形环境特点及其对直升机飞行安全的影响
不同地形环境特点及其对直升机飞⾏安全的影响不同地形环境特点及其对直升机飞⾏安全的影响我国幅员辽阔，经纬度跨度⼤，地表特征差异明显，⽓候复杂多样。
由于通航直升机在飞⾏作业时⾼度相对较低，飞⾏安全受⼤⽓和地形环境影响更加明显。
⼭地⼭地地形起伏⼤，⽓流紊乱复杂。
可供起降场地少，起降困难；⽆线电领航设备性能变差，易产⽣误差造成偏航；迎风坡、背风坡造成上升、下降⽓流变化明显，地表温差⼤，容易产⽣乱流涡旋，造成直升机操纵困难。
⼭地飞⾏的关键在于⼀定要在安全⾼度以上，⾼度就是⽣命。
飞过⼭脊后不应⽴即下降⾼度，以免飞⼊滚轴湍流中，在⼭⾕飞⾏时，应尽量靠近迎风坡飞⾏，飞出⼭⼝后不要过早地转弯，以免误⼊⽴轴湍流中。
在云中飞⾏，应保持越⼭的安全⾼度，同时注意云内负温情况，避免直升机积冰。
⼭地飞⾏，⽓压⾼度表因升降⽓流影响，误差较⾼，常可偏⾼数百⽶，加上⼭区⽆线电导航设备性能变差，应把握飞⾏⾼度，避免迷航。
⼭区中午常出现局地雷暴，飞⾏时密切注视不要误⼊积⾬云。
⼭地风向变化⼤，起飞、降落必须注意当时风的实况。
⾼原⾼原地区空⽓密度⼩，⽓流扰动强烈。
⾼原地区海拔⾼，空⽓稀薄，发动机剩余功率⼩，旋翼效能下降，直升机性能降低；⾼原地区太阳辐射强，⽓温变化⼤，对流和乱流活动强烈，易产⽣强烈颠簸，直升机操纵性能变差；我国⾼原地区⾼峰林⽴，沟壑纵横，河湖甚多，⾼原飞⾏时，具有⾼空飞⾏、低空领航和⼭地飞⾏的综合特点。
⾼原地区的⽓流与⼭地有些类似，主要是风速较⼤、湍流较强、风的分布不均匀、我国青藏⾼原、黄⼟⾼原、内蒙古⾼原，冬、春季节由于地表植被覆盖稀疏，常出现沙尘暴。
青藏⾼原地区的云具有明显特点，主要表现为积状云和层状云，冰晶云和⽔滴云常直接互相转化，过渡形态的云常常可见，云⾼与云状时常不⼀致，很少出现中云，⽽且各类云均可能带来降⽔。
还会出现⼀些特殊形态的地形云，如紧贴⼭峰背风侧的旗云，云与雪⼭混成⼀⾊的雪⼭冰川云。
⾼原地区雷暴⽇数较多，降雹次数也多，但雷暴维持时间和降雹持续时间均较短。
直升机的安全飞行问题
直升机的安全飞行问题在汶川震抢险救灾的现场上，一批又一批运输直升机翻山越岭，穿梭在山岗、峡谷之间，降落在田间、道旁，时而在树梢高度上悬停，时而沿着地表低飞，紧有序地执行抢险救灾任务。
顶风冒雨向灾区运送食品、水、药品和救护装备，穿云劈雾接出待医的受伤灾民。
在抢修通信设施的现场，在排除险情的堤坝上都有直升机的身影。
人们看到，道路被堵、信息不通的地震灾区里，直升机给受灾群众带来了生机和希望。
大家知道，航空事业，安全是人们最为关心的问题，总是把飞行安全摆在一切工作之首。
由于直升机具有悬停、垂直飞行、后退飞行、不需要机场跑道的性能特点，执行空中立体作业可应用的围很广，正是执行抗震救灾任务的理想手段。
但是直升机的飞行对气象和地形等环境条件有严格的限制，目的就是为了飞行安全，气温高了会降低发动机的功率和旋翼拉力：气温低了会使发动机起动困难，多云多雾的山区飞行受到能见度低的限制，悬停飞行、低速飞行对风向、风速有着严格要求。
此外，雷电、冰雹、山区的紊流、不平的地面以及复杂的障碍物都影响着直升机的安全飞行，驾驶稍有不慎就会引起飞行事故。
据国外一份统计资料表明，直升机发生的各类飞行事故中。
有1／3是由于天气和地形的原因所引起的。
汶川地震灾区，特殊的天气、复杂的地形，可以说是飞行员们平时很少经历的。
能见度是关键直升机在灾区执行任务，主要靠飞行员用目测的办法来识别地形、地标，辨别飞行方向，云遮雾绕的情况使飞行员看不清地面情况，这种恶劣的能见度条件下，飞行员是无法执行任务的。
5月24日，唐家山堰塞湖出现险情，一旦决堤将危及包括在的整个平原地区，指挥部本来做好利用直升机运送人员、吊运巨型设备实施立体抢险，这样既快又可靠。
然而由于灾区上空天气恶劣。
能见度低，一连等了两天，被迫改用部队徒步强行军前往。
从电视画面中人们看到那几天天上的雨时紧时松，空中布满了低云、薄雾，起伏的山峦，弯曲的河道，在直升机飞行前方时隐时现。
在能见度不到1 000米的条件下，飞行员必须精力高度集中，仔细准确判断地形和地标，倍加小心驾驶。
通航小知识：直升机在大型灾难中的救灾作用和装备性能要求
摘要：地震救灾，刻不容缓。
在汶川地震发生后，中国创造了多项灾难救援方面的纪录。
这次救灾，在救援人员和救援设备的运送、恢复通讯的手段、搜救方法的升级、医疗设施的配备等方面所表现出来的进步，令世界刮目相看。
临云行编者按：直升机在大型灾难中的救灾作用的体现最为典型的案例就是汶川地震的救灾行动。
在这些大型救灾中直升机装备有哪些型号和性能要求呢？地震救灾，刻不容缓。
在汶川地震发生后，中国创造了多项灾难救援方面的纪录。
这次救灾，在救援人员和救援设备的运送、恢复通讯的手段、搜救方法的升级、医疗设施的配备等方面所表现出来的进步，令世界刮目相看。
直升机—地震救灾中的特殊角色5月12日汶川大地震后的救援行动中，直升机的重要性凸显。
国家战略产业的独特地位，在重大的突发事件中体现无疑。
如果没有这个关键的角色，救灾的难度可能要增加几十倍甚至上百倍。
米-8直升机飞越“最后一公里”在救灾中，一个不可或缺的角色是直升机。
以往，人们往往更多关注直升机的战术作用，但这次灾害使人们看到了直升机的战略作用——大飞机必须有良好的机场设施，而并不是每个战区或受灾地都恰好有机场，灾害往往也会破坏机场等基础设施。
此时，大飞机(以及铁路)运送而来的大量人员物资，就需要先集中运抵一个前方基地，再由这里分散运至各个目的地。
这一通常可由汽车承担的分散运输过程，在战争、地震、洪水等特殊条件特殊地形下，必须依靠直升机完成。
在战略投送能力中，直升机扮演着“最后一公里”的作用。
如果说大飞机部队是动脉，那么直升机部队就构成了战略投送能力的毛细血管，将人员和物资送到作为细胞的乡镇、村庄甚至分散居民点。
5月15日，总参谋部决定，再次在全军范围内，向灾区调集70架直升机驰援救灾行动。
至此，参加救援行动的军用直升机已经达到了120多架。
截至16日24时，直升机已经累计向灾区空投、机降救灾物资743吨，运出灾民和伤员559人。
茂县、理县、北川、汶川、绵竹、彭州……凡是道路不通的地方，就有直升机在飞翔。
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影响直升机在山区飞行的因素，总的来说有飞行高度、山区地形、气流情况和气象条件。
1.飞行高度
飞行高度对直升机山区飞行的影响主要表现在以下四个方面：
1)随着飞行高度的升高，空气密度逐渐减小，大气压力也随之减小，从而直升机的稳定性、操纵性变差。
2)直升机的最大飞行速度也会随飞行高度的增加而降低，其表速是随空气密度和温度的变化而同步变化的。
3)风速会随海拔高度的增加而增大。
在摩擦层1500米以下，风向变化较大；在摩擦层以上，风随高度的变化较有规律。
4)随着飞行高度的升高，大气温度逐渐降低，一定高度后，导致直升机结冰的危险性增加，尤其是在靠近云底和湿度大的空气中飞行时。
2.山区地形
山区地形对直升机飞行的影响主要表现在，可供飞行使用的外界参照物较少和着陆场地较为复杂。
3.山区气流
掌握山区气流变化的规律，是直升机在山区成功飞行的重要因素。
为此，必须认真研究在不同的地形表面气流流动的情况。
下面我们将分别对近地气流的状况、不同地形对气流的影响、湍流和下降气流进行探讨。
1）近地气流的状况
地表附近的气流层在受风力和地形影响时极易发生变化，气流在流经障碍物时，其中的一部分被扰动就会产生移动的空气旋涡和湍流。
在某些条件下它们的共同运动会产生滚筒状气流，其方向是不固定的。
2）不同地形对气流的影响
单座山脉地形产生的影响是：
当山坡规则而平缓时，上升气流较为平缓；气流在通过山顶后，则变为下降气流。
这些气流通常是规则的，但有时也可能出现状态复杂的湍流。
当气流流经山势很急、山脊突出的山脉时，气流的流动趋势基本不变，但在凹地和断层处会产生很猛烈的湍流。
山地扰动气流的强度，与风速的大小、风向同山脊的交角和地形特点等有关。
风与山脊的交角近于直角，山越陡峭，风又大时，扰动气流不但很强，而且其厚度和宽度还相应增大。
在一定风速条件下，在背风坡还会出现滚筒状气流。
直升机在这种气流区内飞行是非常危险的。
由于在背风坡中形成的云多呈荚状或滚筒状，并总与山脉平行，很少移动，所以它是判断这种气流的重要标志。
群山地形产生的影响是：
气流在这种地形运动，往往会产生一系列的滚筒状气流。
尤其要注意的是，在较高的一座山气流流动的前方第一座山，理论上本应出现上升气流，但实际上却是来自较高那座山的下降气流。
孤立的山峰产生的影响是：
一部分气流流经山的侧面，上升和下降气流都将减缓，但通常在逆风面垂直方向上存在着一些滚筒状气流。
山脉产生的影响是：
受到影响的气流范围较宽。
上升气流在距山脉相当远处就有了，下降气流在流过山脉以后，相当远处才会消失。
上升气流和下降气流的强度也较大，风速可达15米／秒至20米／秒，在近地面1000米高度以下的大气层中，强度最强，向上很快减弱。
通常，山脉对气流产生影响的区域，在垂直方向上为山体高度的3至5倍，在水平方向上情况则比较复杂，没有一
定的规律。
4.气象条件
山区常出现的天气现象中对飞行影响较大的有雾、降雨、低云等。
1)大雾对飞行的影响是众所周知的。
山区多出现辐射雾，它的特点是：生成快、消散快，多发生在秋冬季节的夜间和清晨，随着太阳升起温度升高而消失；区域明显，水平范围小，可能山的这面浓雾弥漫，那面却天气晴好；当高空逆温层存在且风力微弱，会使这种雾持续时间较长。
山区里的雾具有一定的隐蔽性，直升机低空突遇时会威胁飞行安全。
2)山地降水与平原相比既强烈又充沛，降水分布不均，有的山迎风面是阵雨沥沥，而山的背风面却云淡风轻；当锋面气旋等天气系统移向山地时，由于地形抬升作用，使其中上升运动加强，相应降水也会增强；有的天气系统在平原地区没有降水，但移到山地往往可产生降水；夏季山区多对流，阴晴不定天气多变。
3)低云对山区飞行的影响不容忽视，由其地形特点、气流变化所决定的山区低云复杂多变，难以预报。
尤其是出现在山谷中的低云，由于山脉的遮挡很难被雷达等探测设备探测到，飞行中也难以发现。
历史上出现的多起直升机撞山事故，大多与误入低云或雾有关。
通用航空 编辑:mnhedhdh。