K-MAX直升机在高原林区开展直接灭火的展望

史磊

（国家林业局南方航空护林总站，云南昆明，650021）

K-MAX直升机在高原林区开展直接灭火的展望

史磊

（国家林业局南方航空护林总站，云南昆明，650021）

通过对K-MAX直升机的性能研究，对比南方林区现用的航空直接灭火主力机型进行分析，从直升机性能、技术条件和高原林区的实际情况，对K-MAX直升机引进国内开展航空直接灭火作业做出展望。关键词：K-MAX直升机；森林航空消防；直接灭火；高原林区

K-MAX（图1）是美国卡曼宇航公司研制的单座单发并列双旋翼中型起重调运直升机，是目前世界上唯一采用这种双旋翼并列布局、专门为执行外部吊挂任务而设计的直升机。K-MAX（卡曼）直升机可以完成如伐木、灭火、架线、设备吊装和建筑构件吊装等多种任务，并且可靠性高。目前使用K-MAX直升机的国家除美国外，还有日本、加拿大、瑞士、德国和列支敦士登等。

在我国广大的南方林区中，高原林区生态系统相对脆弱，树木生长极为缓慢，一旦发生森林火灾，不仅扑救十分困难，而且植被恢复缓慢，可对高原林区森林生态系统造成毁灭性的打击。目前我国在高原林区（四川甘孜、阿坝、攀西高原、云南迪庆等地）的森林航空消防仍停留在航空巡护、巡逻报警的初级阶段，受制于直升机高原减载严重，无法开展航空直接灭火。因此，使用高原性能优越，性能稳定且减载较小的直升机开展航空直接灭火显得尤为重要。

图1 K-MAX消防直升机

11K-MAXK-MAX型直升机性能数据

1.1总体布局

K-MAX型直升机采用并列双旋翼式无尾桨结构，两旋翼轴在机体上方相距很近，且均向机体外侧倾斜，桨叶与调整片采用结构重量轻，强度大的石墨纤维加强塑料和纤维加强塑料，并且主桨叶上带有伺服襟翼操纵系统，取消了常规直升机复杂而笨重的液压式桨叶操纵系统。K-MAX直升机装备一台霍尼韦尔涡轮轴发动机，起落装置为前三点固定式起落架。

1.2性能数据

K-MAX型直升机旋翼直径14.73m，机长（旋翼转动时）15.85m，主轮距3.56m，纵向轮距4.11m，动力装置为一台霍尼韦尔T-53-17A-1涡轮轴发动机，功率为1350kW，最大总重5443kg，最大起飞/着陆重量3175kg，最大吊挂2722kg，最大飞行速度185km/h，最大续航时间2小时41分，最大航程495km。K-MAX直升机在高原地区飞行，在气温约15℃时，其理论减载情况为海拔1500m，可载2574kg；海拔3000m，可载2347kg；海拔4500m，可载1960kg。减载曲线相对目前南方林区护林的K-32、M-171直升机要缓和，相同条件下，其商载能力较强。

1.3附属装置

K-MAX直升机可外挂吊桶和外挂U型水箱等设备开展航空直接灭火。U型水箱采用电脑自动控制，也可定时或人工控制喷洒装置，水箱容量2660升，使用液压电动泵，可在小型野外储水池中，25秒悬停汲满水（图2、图3）。

1.4作业条件及其他

K-MAX型直升机，机体较小，采用无尾翼设计，对起降场地、净空条件的要求比K-32、M-171直升机要低得多，野外只要有25m×25m的空地即可降落。K-MAX直升机灵活性高，机动性能好，高原减载较小，燃油经济性较高，维护简便，无需定检，出勤率高。

图2 K-MAX直升机使用U型水箱在野外小型储水池汲水

图3 K-MAX直升机正在使用U型水箱洒水

2 对比分析

南方林区目前使用的航空直接灭火主力机型有K-32、M-171等机型，均为俄制直升机，两种机型均未在3000m以上的机场和3500m以上的机场起降和开展航空直接灭火任务。目前能在3000m以上洒水作业的只有M-26直升机，但其高昂的价格和国内颇为紧张的机源，无法满足幅员辽阔的南方高原林区，为满足3000m以上林区的航空直接灭火需求，根据K-MAX直升机的理论数据可以有效地填补3000m以上航空直接灭火的能力。K-MAX、K-32、M-171三种机型的性能对比见表1。

2.1吊挂能力

根据图4，在海平面上，K-MAX和M-171直升机吊挂能力不相上下，约为K-32的一半。从表2看出，随着海拔的增加，K-32、M-171直升机急剧减载，而K-MAX减载较为缓和，在3000m以上，K-32、M-171几乎无法形成有效的航空直接灭火，而K-MAX仍能有2t左右的有效载荷。在4500m，K-32、M-171直升机已接近于升限，已不能开展航空直接灭火作业。

图4 K-MAX、K-32、M-171直升机减载对比

2.2燃油经济性

由于K-MAX采用铝和复合材料制造机体，且机体较小，使用单一发动机，其单位小时燃油量并不高，再根据表1的小时耗油量可知，K-MAX直升机的单位小时耗油量不到K-32、M-171直升机的一半，有较高的经济性。

表1 K-MAX、K-32、M-171直升机主要性能比较[1]

2.3出勤率和易用性

在南方林区的实际作业中，K-32直升机300小时以下定检一般3天内可完成，而300小时及以上定检约需要12天以上的时间，与M-171直升机的定检时间相当。根据kaman公司提供的资料，K-MAX直升机维护简单，无需定检，出勤率和备勤率显著高于K-32、M-171直升机，可以达到全天候备勤的状态。

2.4运营成本和机组配套

K-MAX直升机的采购价格相对K-32、M-171直升机较为低廉，其机组配套仅为1名飞行员和1名机务，相对于K-32、M-171需要4～6人的机组配套，其运营成本相对较低，加之其燃油经济性较高，无需定检等优点，使得运营的公司能获取更大的利润空间。

2.5K-MAX直升机的不足之处

虽然K-MAX直升机优点突出，但也有不可忽略的不足之处。首先，K-MAX巡航速度较慢，在紧急转场作业中，相比其他机型较为缓慢。其次，K-MAX直升机仅能容纳1名飞行员，其他工作人员无法上机，飞行员专注于飞行技术，对林情、火情并不熟悉，因此需要配置侦察指挥机用以指挥K-MAX直升机开展航空直接灭火，并完成空中火情侦察和传输任务。最后，KMAX续航时间较短，更多的适合于移动模式作业，无法长距离奔袭。

3 小结

我国南方林区，特别是西南林区，地处青藏高原、横断山脉，地势从西北向东南倾斜，高差大，地形切割强烈，地势十分险峻，由于山高坡陡，地形复杂，交通不便，森林火灾的预防和扑救工作异常困难[1]。

目前，国内还没有引进K-MAX直升机，南方林区开展高海拔航空直接灭火仅依靠现有的M-26直升机。K-MAX直升机的理论性能完全能满足3000m以上的林区开展航空直接灭火，如果引进，势必会为四川甘孜、阿坝、攀西高原、云南迪庆甚至是西藏等高原林区的森林航空消防工作开辟新的篇章。

[1]史磊.西南林区引进K-32A型直升机的适用性研究[J].森林防火,2008,(2)：42-43

（责任编辑：陈小华）

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2015-07-23