浅析:坠毁武直-10失事原因及抗毁性能


2014年3月4日下午2点左右,一架陆航武直10直升机在渭南固市镇农田去坠毁,据目击者称,直升机在飞行过程中,尾翼突然发出一声巨响,随即直升机失控坠入农田。机上人员仅受轻伤,无生命危险。目前已被送往医院救治。那么为什么武直10会出现这种情况?武直10的抗坠毁性怎么样呢?下面我们就来小谈一下。

武直-10简介

武直-10是中国人民解放军陆军装备的一种中型攻击直升机,是中国自行研制的第一款同类机种,其命名为霹雳火,昵称为秦明。由昌河飞机工业公司与哈尔滨飞机制造总公司共同负责研究及发展。武直-10全机净重约5543公斤。其主要任务为树梢高度战场遮断,消灭包括敌地面固定和机动的有生力量,并兼具一定的空战能力。WZ-10未来配合设有顶置瞄具的Z-11轻型直升机取得目标,可完全在接敌隐蔽处发动进攻,故战场生存能力极强。号称“坦克杀手”的武装直升机一直被西方认为是解放军装备中的“软肋”。它的整体作战性能与技术性能,将与欧洲的“虎”式攻击直升机相当;对地攻击作战效能与美国的“眼镜蛇”和意大利的A-129直升机相当。该机除部份光电瞄准系统可见于WZ-9外,更配有FLIR,因此具有有限复杂天气和夜间作战的能力。

武直-10采用了先进的液晶显示技术。 机载环境对液晶显示器件有特殊的要求:机载环境下常有太阳光直射,因此要求LCD在强环境光下具有较高的亮度和对比度。机载环境要求LCD具有较宽的工作温度范围(-45℃~65℃)。以上两个方面都是普通民用液晶所不能满足的,通过把AM-LCD应用到机载环境上,能够解决上述问题。该显示技术研制了高亮度背光源,使显示亮度最高可达到1000cd/m2,彻底解决了强阳光下显示的问题。

并研制了具有减反射功能的滤光片,采用在玻璃表面镀减反射膜技术,降低了强环境光在屏表面形成的反射,进一步提高了产品在强环境光下显示的对比度和清晰度。该项目采用了透明加热膜制作技术,研制了高透过率、低吸收率、小电阻透明平板加热器,并研制了闭环温度控制系统,在低温环境下可对液晶屏进行自动加热,在-40℃低温启动时,加热5分钟内就可使液晶屏正常显示,并可保证液晶屏始终工作在合适的温度下,解决了液晶屏不能在低温下正常工作的难题。而且该项目加热器与液晶屏的连接采用了透光性在97%以上的粘接胶粘接,增加了透光性,并使结构得到了加固式座舱布局,窄机身,后3点式防冲撞起落架。主桨由5片全复合材料桨叶构成,直径约为12米,尾桨为11片弹性玻璃纤维宽叶。采传统布局的WZ-10同美制RAH-66相比,不具备雷达隐身的气动结构,而是通过大量采用吸收雷达波长的复合材料和涂装来缩短被敌人发现的距离,同时也达到减轻飞机重量的目的。动力装置采两台欧洲MTR出品的MTR390涡轴发动机。

武直-10可以携带空对空及空对地导弹,可以完全在接敌隐蔽处发动进攻,于战场上的生存能力极强。中国在2012年于珠海航展中,公开武直-10与武直-19两款新型攻击直升机。武直-10机首下方配备机炮,并可挂载火箭弹与最多达八枚的反坦克导弹,也可视任务挂载短程空对空导弹。

直升机抗坠毁性小谈

如果飞机出现空中险情,固定翼飞机的驾驶员可以采用了跳伞救生,之后又发展了弹射救生系统。但国外军用直升机驾驶员基本上都没有采用弹射跳伞的救生方法(俄罗斯的卡-50除外)。其原因有两个:一是旋翼结构使直升机上难以找到一条安全的向上弹射跳伞的通道;二是直升机飞行高度低,向下弹射不大可能。此外直升机有自转下滑降落特性。

所有的直升机都要求有一定的抗坠毁能力。当直升机坠落到地面时,空勤人员应有一定的生存可能性。这个“一定的”是多少,是50%还是70%或其它数值,每种类型直升机不尽相同。这一性能称“抗坠毁能力”( Crashworthiness)。当然这种“坠毁”不包括被炮弹命中起火或在作战损伤情况下的坠毁,而只限于日常飞行因故障引起的坠落。

直升机设计时对座舱、座椅、起落架、机身及油箱密封等采取了特殊措施,坠地时通过部分结构变形和破坏吸收或转化大部分撞击能量,使乘员所受冲击力最小,座舱尽可能保持完整,油箱及装有有毒气体的系统不破裂渗漏。因而,直升机坠地后机体和系统虽然遭到极大的破坏,但换来的是乘员不仅能够幸存下来,而且还能在危险环境中得以生存。

目前,UH-60"黑鹰"直升机抗坠毁能力为95%,米-17系列直升机和直-9系列直升机设计时未进行抗坠毁设计,抗坠毁性能较差。

而我国武直10武装直升机的抗坠毁性能很强,早在2001年,武直-10就按时完成国内以前从未做过的耐久性实验,为首飞奠定了基础。由于武直10需要大面积采用复合材料减重,但在中国这方面技术储备不足,复合材料底部抗坠毁特性研究这一重大挑战,602所通过合理选材、优化结构、建立理论模型和准确判别破坏机理,令直升机油箱底部复合材料机构抗坠毁性达到欧美同类水平,获国防科工委科技进步二等奖。

而从今天陕西渭南固市武直-10坠落现场的图片看,此机机身基本完好,并未出现任何燃烧。从这种现象看,这架武直-10攻击直升机可能为低空“可控”坠落——也就是在低空飞行中突然失速,飞行员紧急迫降。通过武装直升机特殊的抗坠毁吸收能量设计,保证乘员生存。

“阿帕奇”不怕摔

这个方面西方国家有很多例子,比如说美国的“阿帕奇”武装直升机,它具有超强的抗坠毁性,抗坠毁能力

“阿帕奇”采取的措施有:可大量吸收触地能量的起落架;炮架的位置在前、后空勤人员之间不会因撞地时炮架插入机身伤及人员;抗坠毁座椅及机身结构可极大限度保护空勤人员;主旋翼位置及安装机理可防止坠毁时打到空勤人员身上等。目前达到的水平是该直升机以2.8米/秒的垂直速度触地时,乘员的生存概率为95%。同时,“阿帕奇”直升机采用了分开隔离的两套燃油系统,但两套供油线路可交叉供油。供油管线和油箱都有自封闭功能,油箱进行了专门的抗坠毁设计。发动机由装甲防火板隔开。这样避免了落地后可能造成的期货想象。

据报道,1999年当地时间4月26日,美军的1架“阿帕奇”在阿尔巴尼亚首都地拉那训练时坠毁,两名驾驶员死里逃生。

总结

虽然此次事故的具体原因还不是太清楚,但武直-10直升机显示的抗坠毁性说明中国在这方面不次于西方国家。随着中国大力发展直升机工业,直升机抗坠毁性研究将会成为未来中国研究的一个重要方向。未来很有可能采用俄罗斯卡-50武装直升机技术,利用火零零弹射座椅将飞行员弹出座舱。

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