往事如煙
歎往事如煙，匆匆太匆匆。
中國直升機VS救災挑戰
我軍裝備的黑鷹直升機
使用直升機轉運傷員
執行救災任務的我軍黑鷹直升機
參加救災的民航直升機總體評價
2008年四川汶川地震救災中，我軍陸、空軍航空兵指戰員的表現無可挑剔，相比之下裝備建設卻有諸多不足。
2008年5月12日震後兩小時成都軍區陸航團2架直升機就直飛震中汶川，然而導航裝備的缺陷很快顯現出來。進入山區河穀後濃霧漸起，能見度越來越低，這兩架直升機爬升近2000米仍然飛不出雲層，強行摸索飛行10多千米後被迫返航。5月13日，震後24小時，該團直升機終於飛入北川、青川、綿竹等地上空。5月14日經過6次嚐試，該團直升機終於在汶川災區機降成功。
據《解放軍報》報道，截至5月20日該團先後出動直升機31架、飛行477架次，運送物資188.1噸、運進醫療及救災人員761人、運出傷員737人，平均每架次運送物資390千克，人員3.14人。
由於報道來源不同，附表內有些部隊可能重複計算了。每支部隊的任務地域情況不同，也不完全是簡單的運輸。因為人、貨混裝，有的貨物重量不大但體積較大(如方便麵)，因此這個平均數僅供參考。即使如此，也不難發現“黑鷹”和米-17的載重都遠未達到4噸的標準內部載重。這正是高原飛行的特點。
隨著飛行高度的增加、空氣密度的減小，直升機發動機的可用功率就會減小，旋翼的效率也會減小，導致直升機操縱性變差。氣溫降低後旋翼結冰的危險增加，空氣密度和溫度的變化也使直升機的最大飛行速度隨飛行高度增加而降低。理論上米-17實用升限6200米，有地效懸停高度5150米，無地效懸停高度4600米。汶川境內山峰多在海拔4000米左右，看來米-17飛越災區山峰應屬力所能及。然而這些指標多為空載狀態下的試驗數據，實際數據與載重、載油等諸多因素有關。在最大起飛重量下，米-17無地效懸停高度隻有1760米。而在正常起飛重量下米-171的實用升限隻有5000米。
因此在高海拔山區，載重後的直升機往往隻能在高原峽穀中飛行。汶川地區的峽穀最寬處隻有200多米，窄的地方僅70～80米。此時保證安全的決定因素是發動機剩餘功率，也就是當直升機在障礙密布的曲折峽穀中需要頻繁地緊急機動時，發動機除保證正常飛行外，還能提供多少功率可供機動。
另外還要考慮到切變風的影響。5月20日成都軍區陸航團餘誌榮從映秀鎮返航時，就曾在大塊烏雲中被強氣流以10米/秒的速度從400多米相對高度一下子“拍”到70米相對高度。同樣強度的切變風，越輕的飛機受到的影響越大。
5月14日該團首次機降。劉紹良機組就遭遇了對流雲和電線的挑戰，有的高壓線之間間隔隻有80米，直升機盤旋近一個小時才得以降落。多年來該團的“黑鷹”直升機經常飛越海拔4200米的多雄拉山口進入西藏自治區墨脫縣，但每次的載重也大多控製在數百千克。
特殊的地形還嚴重限製了另一種急需的救災空運方式——外掛吊運。1996年就有我軍大型運輸直升機吊掛105毫米無後坐力炮和122毫米榴彈炮的公開報道。但岷江河穀建有多處梯級電站、兩岸輸電線路密集，直升機機腹下掛著十幾米長的吊索和貨物，一旦與電線纏繞，很可能未及切斷吊索就會被拖下來。即使以擅長外掛吊運著稱的美軍CH-47直升機一般也將任務距離限製在90千米內。為唐家山堰塞湖搶險吊運重型機械的米-26在任務中直線飛行距離為8千米。
國外的軍用直升機大多在機身上下裝有切線器，以備遇到纏繞電線的緊急情況時將其割斷。這種裝置在技術上並不是太難，我國完全可以采用。但它的保護範圍有限，在切線器作用範圍之外如果電線纏入一樣會出事故。
在地麵無法降落時，直升機保持懸停、通過救生絞車將傷員吊入艙內是國際慣用做法。但在我國參加抗震救災的直升機中，目前還隻有空軍搜救團、海監總隊、交通部救助飛行隊及香港政府飛行服務隊的少量專業救援機型的此類設備和使用經驗比較完備。
降落難題
直升機為何在災區難以降落？這個問題頗為複雜。首先是導航問題；其次是如何掌握地麵情況，保證不撞到山體和高壓線等，也就是所謂的地形回避能力；第三是如何安全落地。後兩個是輔助著陸問題。通常所說的全天候能力，往往突出夜間和霧、雲、雨、雪、風等自然天氣障礙，實際上直升機還需要克服地形、建築物等障礙以及避免與其他直升機相撞，才能安全降落到無機場、無準備的未知地區。
◎導航問題
理論上說導航的難度並不大，特別是從機場到任務區的距離並不遠，映秀至成都隻需40分鍾飛行。不過直升機機與基地的通信受地形阻礙時常中斷，因此需要具備不依賴地麵幫助的自主導航，其中主要手段有多普勒導航係統、慣性導航係統和衛星導航。
導航的最大困難在於輔助著陸。現代直升機機都具有一定的儀表飛行規則(IFR)能力，即依靠儀表而不是外部視覺參照來飛行，但在助降階段多數座艙儀表需要依靠地麵發出的信號。對機場著陸來說，從20世紀30年代末出現了無線電儀表著陸係統(ILS)，後來又出現了微波著陸係統。在有地麵雷達的情況下，也可以采用地麵人員用無線電通話引導著陸的方式。直升機也能使用儀表著陸係統，但前提都是需要地麵專用設備。美軍采用全球機動，可以在臨時占領或開辟的機場快速布設機動型助降設備，但這對山區救災是不現實的。
觸地前直升機飛行員必須能看到地麵，為此至少要保證雲底高(雲層底部距地麵的高度)有60米。5月12日“黑鷹”直升機首次勘察災情受阻就是因為能見度不到300米，而正常能見度要求超過1.5千米才能飛行。米-171直升機在複雜地區和高原飛行的氣象要求更高：能見度不低於5千米，無連續性顛簸或下降氣流，海拔2400米以上地區風速不大於3米/秒。據報道5月31日邱光華機組失事當天，這批直升機編隊起飛10分鍾後就進入濃霧，使友機看不到邱光華機組。返航時兩機也隻能采用目視跟進的辦法飛行，但兩機還不能完全相互看到，而且在映秀鎮附近遭遇低雲大霧和強氣流，不得不立即上升高度，拉開距離。當友機在15時10分左右鑽出雲層、看見都江堰的平原時，已經與邱光華機組失去聯係。
另外直升機還有一個特有的“塵迷”現象，即旋翼吹起沙塵阻礙飛行員視線，也稱視覺環境惡化(DVE)。飛行員看不見地麵容易導致與未知障礙相撞，或接地時過分飄移造成翻機。自2001年以來，這種現象已造成各國超過20架直升機墜毀和50人喪生。
我國現役軍用直升機的導航設備不算先進。據報道5月31日失事的米-171(注：米-8/17和米-171係列型別複雜，可參考本刊2008年第8期《“河馬”帝國》一文)是1993年引進的，沒有雷達等導航設備，隻能依靠目視導航。較早的米-17-1V可選裝伏爾/ILS、測距儀、奧米伽和羅蘭等非自主導航係統。2003～2004年引進的米-17-V5機頭加裝了雷達艙，有的還改裝了紅外搜索跟蹤轉塔和搜索燈，後兩種設備也安裝在空軍搜救團的少量米-171上。較新的專業搜救型米-171已經裝有無線電羅盤、多普勒導航儀、無線電高度表、遠程導航設備和氣象雷達。直9A/C則裝備了多普勒等自主導航係統。
◎地形回避問題
很多航空電子設備廠商都稱自己的產品可以有效對付惡劣天氣和複雜地形，比如：F-15E能借助夜視係統在夜間以900千米/小時的速度在30～70米高度飛行，能在16千米外精確攻擊目標；直升機上的熱像儀可在1500米高度發現地麵活動的單兵；AH-64的航電設備能在約90%的氣象條件下作戰。
實際上這些數據都是良好氣象下的理論值。由於水蒸氣在8～12微米波段具有吸收作用，加上下雨時地麵溫差迅速變小，紅外熱像儀雖然透過小雨、薄霧和煙塵成像，但探測距離會大幅度下降，大雨中效果也大受影響。AH-64A的目標捕獲和指示係統也難逃大氣水分和煙霧的影響。微光夜視器材受天氣影響更大，在雨霧天不能正常工作。
為適應高原飛行，我國引進的S-70C-2“黑鷹”用LTN3100VLF氣象雷達/導航係統代替美軍標準的多普勒導航係統。氣象雷達能測出前方100～200千米的山峰和雷雨中心等信息，但對地麵信息知之甚少；GPS衛星導航能精確確定飛機自身的位置，但沒有精確的三維地形圖還是無法避開地麵障礙；用激光探測障礙物精度較高，1982年以色列飛行員甚至憑借激光裝置，用超低空飛行的固定翼飛機機翼割斷了敵方電話線，但激光通過大氣時能量有衰減，在濃霧天氣的作用距離有限。
現有裝備中最先進的是美國APQ-174(V)地形跟隨/地形回避多模態雷達。雷聲公司從1982年就開始為美軍戰鬥搜救和特種作戰研製，20世紀90年代陸續裝備了MH-60K和MH-47E等特種作戰直升機。這種Ku波段脈衝雷達單價約25萬美元，可完成氣象探測、地形跟隨/回避和空地測距等任務。它使直升機能在最低30米高度夜間低空飛行。專為CV-22特種作戰傾轉旋翼機開發的APQ-186(V)還增加了低功率/低速度地形跟隨/回避以及地形測繪方式。
◎降落問題
單靠APQ-174(V)仍不能解決降落的問題，因此當直升機在雲霧中向地麵降落時，並不是擁有一兩種可以穿雲破霧的工具即可，必須能在一定距離外及時獲取地物信息，以便有時間反應，要能不依賴地麵導航設備航行，要能對天氣、地形和建築物一目了然，甚至要把電傳操縱和自動進場相結合。此外對直升機而言，避開煙囪、鐵塔和電線等細長障礙尤為關鍵。還要考慮各種技術手段的重量和成本等因素。
目前地理信息係統的不斷完善為解決上述問題提供了方便，激光和毫米波雷達技術則提供了精確探測手段。
在2006年的範堡羅航展上，灣流公司率先在公務機上采用三維合成視景係統。它將全球跑道和障礙物數據庫與2000年“奮進”號航天飛機的全球精確雷達地形測繪數據相結合。此類產品在美國範圍內定位精度達到3米以內。它還可加入其他來源的實時交通信息，並疊加高度、姿態、速度和航向等飛行數據。即使在海拔4000米山峰上空的雲層中穿行、駕駛艙窗外伸手不見五指的情況下，飛行員仍然可以胸有成竹。
不過這種係統的單價高達30萬美元，而且它還不能探測臨時出現的障礙。
更先進的技術早在1992年就納入了美國軍方的技術驗證計劃。霍尼韋爾公司最近正為美軍試驗“噴沙”係統。它將94吉赫毫米波雷達的實時圖像與機載地形、障礙數據庫融合，可穿透沙塵，探測到障礙和懸停的其他直升機。加上先進飛行控製律，能使經過電傳操縱改進的UH-60M直升機自動完成進場著陸。
羅克韋爾-柯林斯等公司則為美國海軍研究辦公室開發了LandSafe(安全著陸)係統。它采用激光在沙塵的散射中眼觀六路，用3～4條向下的激光束探測高度和地速數據，3條向上的測量空速、風向和風速(現直升飛機無法在零空速條件下準確探測大氣數據)。2007年該係統已在海軍陸戰隊一架CH-53E直升機上開始評估，預計2009年初步投產。美空軍則試驗了一種能在沙塵遮蔽前拍攝並記憶著陸區情況的係統。
2007年年底歐洲直升機公司為NH90直升機訂購了150套Hellas A激光避障係統，美國陸軍特種作戰直升機可能也會采用。它的脈衝光纖激光器最大探測距離1.2千米，可發現700米外5毫米粗的電線，並能區別障礙種類，按威脅程度排序，自動顯示上次飛行探測到的障礙。數據顯示在多功能顯示器和飛行員頭盔瞄具上，也可疊加在前視紅外圖像上。正在研製的新型號能將灰塵揚起前獲得的著陸區激光圖像與前移、高度以及飄移方向等信息一起顯示給飛行員。還有一種未來型號將把Hellas與4台毫米波下視雷達、1台探測距離更遠的前視毫米波雷達以及數字地形高度數據融合，形成能主動障礙告警、地麵避撞和克服惡劣天氣的合成視景係統。
解決了能見度問題，直升機最後的落地也有講究。一般要求起降場地尺寸不小於2×1.5倍旋翼直徑，坡度不能超過7 °，沿風向能確定清晰的進場線、著陸點中心15°範圍內不應有障礙物。在山頂或峽穀起降時，起飛方向至少要比周圍地形高300米，到障礙物的距離不得小於500米。但這些也都是原則要求，在實戰中不能完全滿足時，往往需要飛行員發揮膽量和技藝。與“黑鷹”相比，米-17旋翼直徑略大，雖然尾梁位置較高，但因采用後三點起落架，支撐麵靠前，容易造成尾槳打地，因而落地難度要大些。
