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森林灭火利器, 卡莫夫设计局研制的消防直升机——卡-32“蜗牛”C

发布时间:2020-05-29

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直升机经过数个世纪的发展,已经衍生出多种机型,按照用途分类,直升机可分为8大类(通用直升机、武装直升机、通信直升机、反潜直升机、预警直升机、搜救直升机、运输直升机、民用类)。一般来说,很多人大多都对武装直升机比较了解,但是对于通用直升机等机型涉猎较少,无非是因为武装直升机的出镜率比较高,集众多优势于一身,军迷朋友们也知道,其中比较出名的当属AH-64“阿帕奇”武装直升机,自诞生之日起,一直是世界上武装直升机综合排行榜第一名,性能非常强悍。

对于直升机的起源其实也非常有意思,世界公认的直升机发展起点是达芬奇画的直升机草图和中国的竹蜻蜓。达芬奇画的直升机草图,一直被认为是双旋翼直升机概念的鼻祖。而竹蜻蜓放到现在来说并不起眼,只不过是一种普通的“玩具”,但是它却和直升机存在共通之处。当竹蜻蜓高速旋转时,所产生的升力超过了自重,就会离地升空,而直升机高速旋转产生升力的原理其实也是和竹蜻蜓相同的。

达芬奇画的直升机草图

除了鹞式战斗机、雅克141以及F-35B战机之外,几乎所有的战机都需要通过滑跑才能实现起飞,但是直升机则可以完成垂直起落,对地形以及跑道的要求也比较低,优势非常明显。早在1907年法国人保罗·科尔尼就研制出了人类第一架直升机,虽然这架“直升机”只离地30公分,但是它对于直升机的发展具有开创性的意义。而人类历史上第一架近代真正意义上的直升机则是‘VS-300’单旋翼带尾桨式直升机,由美国工程师伊戈尔·伊万诺维奇·西科斯基研制。

VS-300直升机——现代直升机的鼻祖

随着真正意义上的直升机诞生,后续机型开始不断改进升级,并衍生出多个细化的分支,直升机的用途更加有针对性。伴随技术的提升和需求的不断加大,专用于消防的卡-32直升机便应运而生,下面便让我们来了解一下这款于上世纪研制,并在现代立下赫赫战功的卡-32消防直升机。

卡-32消防直升机的研制背景

苏联的消防空军出现于上世纪30 年代,1931年7月7日“护林空军”诞生,在当天一架波-2飞机接到上级命令在诺夫哥罗德洲的林区巡航。当时的消防飞机不论是性能还是设备都相对简陋,采用的灭火法方式,就是在飞机机舱内配备一台抽水机和两个容积500升的水箱,并在飞机的机身下方设置一支水枪,在灭火时用抽水机带动水枪喷射灭火。到了上世纪60年代末,苏联的消防型直升机已经可以携带12 吨水的槽罐,另外还在直升机内配备了泵机和各种消防救生设备以及泡沫发生剂容器,灭火能力大大提升。

俄罗斯卡-32系列多用途直升机

消防航空器分为飞机和直升机两类。对于飞机而言,直升机适应性大大提高,普通飞机需要在机场或者特定的跑道才能实现降落装水,无形中增加了灭火的时间,而直升机则对地形的要求则比较低,不仅可以在某一点上悬停,也可以在狭小的场地起降,虽然飞行速度慢了点,但是机动性则好得多。因此为了更高的实用性和性价比,苏联卡莫夫设计局开始以卡-27直升机为基础,研制了经济适用型消防直升机——卡-32,北约称其为“蜗牛”(Helix)C。

卡-27直升机

卡-32消防直升机的性能数据

空机重量/kg :6 000

起飞重量/kg:11 000

动力/ps:2 × 2 200

飞行载重/kg : 5000

直升机高度/m:5. 6

机长/m:12.3

载负旋翼直径/m:15. 9

发动机数量:双发

气动布局:共轴双旋翼

最大巡航速度/(km· h -1 ) 250

爬升速度/(m· s -1 ) :15

实际最大飞行高度/m:6000

装满燃料的飞行距离/km :900

卡-32消防直升机对取水的要求极低,水深达0.8m便可取水,并且只需71秒就能吸满水箱。除了使用悬吊水箱灭火之外,卡-32机身还设置了水炮,射出的目标水流或灭火液体的距离可达 40 m。除此之外,卡-32还可以在机侧发射消防弹灭火。卡-32采用的是“同轴布置”,在横梁末端安装叉状的平衡器,与其他大多数直升机不同的是,它没有尾部螺旋桨。根据统计的数据显示,安装尾部螺旋桨的直升机,会消耗掉发动机 12% 的功率,因此,卡-32直升机采用“同轴布置”,没有尾部螺旋桨,实际功率会更大,机动性和稳定性也要更好。

卡-32A11BC型多用途直升机

卡-32消防直升机在设计之初就是专为消防研制的,因此也考虑到了自然灾害的影响,抗风暴能力强。即使在有强侧风的情况下,不同于传统直升机设计的卡-32也可以照常工作。尤其是在森林火灾地区,往往会出现强大的上升气流,而卡-32得益于“同轴布置”螺旋桨设计,要比那些带螺旋桨的直升机稳定得多。由于卡-32的桨叶直径要比传统直升机小1/3,在狭小的空间执行消防任务时,卡-32更具有优势,不会因为桨叶直径过长而耽误救援。卡-32的侧面支架,一直延伸到了机身的后方,因为有四个支撑点,使得卡-32的稳定性非常高。

根据上文的数据也可看出,卡-32的质量比较轻,但是与重型直升机相比,性能并不逊色多少。所谓重型直升机,无非就是指起飞重量大于20吨的运输直升机,虽然卡-32的起飞重量为11吨,但是其机身质量仅为普通重型直升机的1/4。拿米-26T为例,其载重能力可以达到20吨,但是该机型体型过于庞大,操控非常复杂,每次飞行任务需要飞行员、飞行工程师、领航员等5人以上共同协调完成,而且还是一个名副其实的“油耗子”,每小时耗油约3000升,而卡-32不仅满足了机动性,性价比也极高。卡-32一次性可以携带十名以上的个消防员,而且还自带4吨水箱以及17KW的水泵可以实现高速抽水,可以说是火灾克星。

Ka-32A11BC 直升机执行任务

卡-32实战中如何灭火?

在拥有先进卫星监控的现代,卡-32消防直升机可以从根本上提高灭火效率,尤其是对森林火灾这种大规模灭火而言,卡-32消防直升机不仅可以实现对森林的空中巡航,而且还可以在最大程度上减免人员伤亡。灭火最主要的就是遏制火势的蔓延,对于森林火灾而言,一般都会先从火势外围入手,常用的方式有建立隔离带阻止火势蔓延。通常来说,卡-32消防直升机一般都是与消防员联合行动,除了将参与灭火的人员送到指定地点外,卡-32自身则是在空中协助灭火,一方面通过更开阔的视野判断下一步的措施,协调地面灭火人员的行动,另一方面可以发射水炮或者消防弹灭火。另外,卡-32可以在离火灾最近的水源地取水,通过悬吊水箱的方式来进行灭火,在水箱加满水之后,还可以向水中加入增湿剂或者起泡剂,强化灭火效果。

卡-32消防直升机参与救火

总结评价

卡-32这型专为消防研制的直升机,可谓是森林的灭火利器。由于其“同轴布置”的设计,稳定性大大增加,而且效率更高,在森林大火中常出现强上升气流,稳定性对于消防直升机而言极其重要。除此之外,卡-32的可操控性也具有很大的优势,在遇到突发情况时,可以在第一时间出动,即使在恶劣的环境下依然可以照常工作,非常符合森林火灾的情况。卡-32对取水的要求也非常低,并且抽水速度快,载重能力良好,还可发射水炮,需要的反应时间大大减少,具备更强的应急处理能力。由此可见,这款消防直升机性能的确非常优秀,直到现在,俄罗斯依然还在生产该款直升机。



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