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圖注：直-8G高原型直升機

2019年10月11日，第五屆天津直博會在濱海新區隆重舉行，本屆直博會上，新亮相的國產新型直升機除了“大明星”直-20外，還有另外一個，它就是直-8直升機大家族的最新成員——直-8G高原型直升機

中國需要高原型直升機

高原地區海拔高、空氣稀薄，渦軸發動機工作狀況不佳，功率下降嚴重。因此，高原環境是直升機的一大難點、痛點，為了解決這一問題，專門針對性地研製出適應高原使用要求的。高原型直升機。

高原環境對於直升機有多難？以阿富汗戰爭為例，阿富汗的氣候與地形是對直升機性能的一大挑戰，除南部少部分近海平原地區外，阿富汗的平均海拔高度在1000米以上，北部山地地區更高達3000米以上，而且夏天氣溫高達30度以上。以北約派遣部隊的主力直升機，歐洲直升機公司的EC-225LP為例，在阿富汗冬季的時候可以載運14名全副武裝士兵，但在進入4月氣溫升高之後，發動機功率就受高溫影響嚴重下降，僅能運送4名士兵。在更炎熱的6、7月，超過早上7點以後，EC-225LP更是連空載起飛都很勉強，更別提運送士兵和物資了。而海拔高的地方空氣就稀薄，發動機進氣量不充分，功率就嚴重下降，在平原上能運送12名士兵的直升機，在3000米高原上，可能僅能做到空載起飛。這些都嚴重影響了直升機執行運輸、部署、支援等任務。

直-8系列最早的高原環境適應性型號是直-8F的民用型號AC313，2010年9月7日，AC313成功在4500米海拔的野外場地實現高原起降。1年後的2011年9月2日，AC313成功飛越海拔8000米，改寫了世界直升機高原飛行的紀錄，展現了我國大型直升機優越的性能。可以說AC313的研製成功為直-8G奠定了基礎，鋪平了道路。

在直-8G之前，我國長期缺少適宜高海拔地區飛行的高原型直升機，以至於國內僅有的少量具備高原飛行能力的“黑鷹”UH-60A直升機不得不拖著老邁的身軀超期服役。與“黑鷹”相比，直-8G不但身強力壯，而且它作為13噸級三發直升機，本來就比10噸級雙發的“黑鷹”力氣更大，載荷空間更大，更適合高原行動。這也是在直-8基礎上研發直-8G高原型直升機的另一個原因。

圖注：直-8G機艙內部設施進行了優化減重設計

直-8G的改進

首先，針對高原使用需求，優化了機上各系統，降低空機重量，具備良好的可靠性和使用維護性能。一些不適用於高原環境的機載設備和裝備，都取消或者簡化，一些對於高原型直升機而言不是必須的重量，都儘量減輕。減重是減小高海拔地區發動機工作負擔的第一前提。預計直-8G的空重減輕了幾百千克。

為了減重和提升性能，直-8G相比老直-8，還大規模使用了大面積複合材料結構，在提升了結構性能的同時，進一步減輕了整機重量，保證了在高海拔條件下的有效載荷。

其次，針對高原寒冷的環境，採用帶防除冰的複合材料柔性旋翼系統、國產輔助動力裝置（APU）等。在高原地區，由於海拔高且寒冷，旋翼很容易結冰。而直升機在結冰氣象條件下飛行時，大氣中的過冷水滴會迅速聚集在高速旋轉的旋翼槳葉前緣並凝結成冰，旋翼槳葉結冰會帶來一些嚴重影響，比如：1，改變旋翼槳葉的氣動外形，從而降低直升機的飛行性能，嚴重時導致飛機失控失速，甚至墜毀。2，改變旋翼槳葉的質量分部，影響旋翼的動力學特性，導致旋翼振動增大，從而使直升機失去控制。3，有些冰塊，會從高速旋轉的旋翼槳葉上脫落，損壞直升機上的其他部件，影響直升機的飛行安全。直升機旋翼結冰引起的飛行事故時有發生。1980年，直-8的原型——一架剛引進的“超黃蜂”直升機在起飛半小時後，因旋翼結冰而在山東境內墜毀。據估計，直-8G應該採用了電熱防冰除冰技術，該技術的原理是將電能轉變為熱能，加熱部件的待防護表面，使其不結冰。電熱防冰系統一般由電源、選擇開關、過熱保護裝置，及電加熱元件等組成。選擇開關有“手動”、“自動”等位置，當位於“自動”位置時，飛機結冰傳感器感受結冰電訊號，自動接通或斷開系統電源。過熱保護裝置(包括溫度傳感頭和繼電器)用來防止部件表面蒙皮過熱而變形。電加熱元件將電能轉變為熱能，對部件表面加熱、除冰。

第三，裝載三臺大功率改進型發動機，不僅能為飛機提供充足的動力，也能為飛機增加安全保障。該發動機在直-8原有的某型發動機基礎上採用新技術，功率和可靠性都有明顯提升。我們知道，高度越高，空氣越稀薄，相應的發動機的功率就會下降。大致推算一下，3000米以上高度，發動機的功率會下降20-30%，而到了4500米以上高度時，發動機功率就會下降50%，因此要求直升機必須具備較大的儲備動力，以滿足飛行需要。直-8G的飛行高度可以超過6000米，可見其儲備動力之充沛。

圖注：直-8G的旋翼和動力艙

除了具備較大的儲備動力外，高原飛行時對直升機發動機的可靠性和安全性也提出了很高的要求，所以，直-8G在設計中也重點考慮到了這一點。在直-8G飛行過程中，如果一臺發動機出現問題，剩餘兩臺發動機仍然可以使飛機正常飛行，即便兩臺發動機同時出現問題，僅留一臺發動機也能保證飛機安全落地。

此外值得一提的是，直-8G採用某改進型渦軸發動機，還採用了全權限數字化電子調節控制系統，這使得發動機的工作控制更加精細和準確，可靠性和壽命增加，油耗顯著下降。

第四，直-8G全面升級了機載航電系統，不但採用了全玻璃座艙系統，還採用了數字電傳飛控系統，整機的操控和飛行品質上了一個大臺階，高原飛行更加穩健。此外，直-8G的機載航空電子設備也大幅升級，如在機頭整流罩內增添了小型地形跟蹤雷達。地形跟蹤雷達集成進機載飛行導航系統，使得直-8G能夠在高原等複雜地形條件下靈活自如地低空飛行，不用擔心撞上山體或其他障礙物，可以實現飛行中自動迴避和地形跟隨。此外，直-8G駕駛艙高度適當降低，使得飛行員可以獲得更好的駕駛視野。

未來展望

相信大家對於2008年汶川地震還記憶猶新，當時我國陸航部隊缺少先進可靠的高原型直升機，在災區核心區山地救援中，遇到了很多難題，米-171型直升機因為缺少地形跟隨雷達等必要裝備，在山地使用中遇到了障礙。現在有了國產直-8G大量量產裝備，地震山地救援將不再是難題。

而我國擁有大面積的高原地區領土，在那裡執行運輸、搜救等作戰任務，都少不了直-8G高原型直升機的身影。這款新型裝備的服役，對於我國陸航部隊而言，具有非常重要的現實價值和意義。

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