舰载直升机对舰面环境的需求研究-贾广生.doc

1079 第二十八届( 2012 )全国直升机年会论文舰载直升机对舰面环境的需求研究贾广生常斌姜滨(海军装备部,北京 100036 ;海军装备研究院,上海 200436 ;中航工业 602 所,景德镇 333001 ) 摘要: 为了能够提升舰面环境对舰载直升机的支撑能力,为了舰载直升机能够在起降甲板安全起降、能够更加有效的完成使命任务,本文从舰载直升机的使用环境和起降作业特点出发,依据影响机舰适配性的主要舰面因素,重点从甲板尺寸、助降系统和舰船运动及舰艉流场等三个方面研究分析了舰载直升机舰面安全起降的需求。关键词: 舰载直升机;起降;舰面环境;需求 1概述为维护海洋权益、保障领海安全及保护远洋航线,各国海军迫切需要现代化的武器装备。直升机以其独特的垂直起降、悬停、侧飞及后飞等飞行能力越来越受到海军的重视,舰载直升机已成为现代海军的重要组成部分。舰载直升机在海上能够担负反潜反舰、侦察巡逻、搜寻救护、空中预警以及电子对抗、扫布水雷等多种使命,在现代海战及非战争军事行动中日益显示出其特有的作用和威力,具有“空中轻骑兵”的美誉。舰载直升机是指在驱逐舰、护卫舰、两栖运输舰以及航空母舰等大中型水面舰艇上搭载、系留和起降的海军直升机。与常规陆基直升机相比,舰载直升机有其特殊的使命任务、使用环境以及技术特点[5] 。舰载直升机在舰面起降甲板安全起降,是对舰载直升机最基本的要求,也是完成其它使命任务的前提。甲板起降是牵涉机、舰两个平台相互协调配合的动态过程,也是舰船水动力学、直升机空气动力学、结构动力学、飞行力学及控制等多领域、多学科相互耦合的综合问题[2]。具体说来, 除了直升机平台本身,起降甲板尺寸大小、助降设备、舰船运动及舰艉流场等与舰船平台有关的因素也都会影响舰载直升机的舰面作业。当前, 舰载直升机已成为世界各国海军舰艇部队的标准配置。为了能够提升舰面环境对舰载直升机的支撑能力,为了舰载直升机能够在起降甲板安全起降、能够更加有效的完成使命任务,有必要开展舰载直升机对舰面环境的需求研究。 2 机舰适配及其主要舰面影响因素舰载直升机是机舰相互耦合作用的一个整体系统, 绝不是“直升机+ 母舰”的简单组合。舰载直升机舰面起降作业的特点[4] 对机舰适配性提出了比较高的要求。(1 )舰载直升机在带障碍物的狭小空间起降受舰船结构限制,通常情况下驱护舰的起降甲板都比较狭小。起降甲板一般设在舰船舯靠后位置或舰艉,其前部通常有其它凸起的舰体结构。且舰船航行时这些舰体结构会在甲板近空引起紊乱的复杂涡流场。(2 )舰载直升机在舰船运动中起降舰载直升机在进行起降作业时,舰船一般处于航行状态。受海上涌浪的影响,舰船经常处于纵摇、横摇及升沉等运动状态。(3 )舰载直升机以小速度起降 1080 舰载直升机通常以小速度着舰。在小速度低空状态,直升机的高度和姿态不易控制,存在操纵稳定性的问题。可见,舰载直升机在驱护舰上起降存在起降平台小、净空条件差、舰船运动复杂、着舰难度大等特点,飞行安全风险远远高于陆基使用的直升机。影响舰载直升机着舰安全的因素很多,主要包括起降平台的尺寸和位置、助降方式、舰船运动水平、舰艉涡流场,以及直升机的剩余功率、旋翼系统升力裕度等性能。其中起降平台的尺寸和位置、助降方式又与直升机和舰船结构尺寸密切相关。首先,舰船甲板的起降平台在直升机最后进近和起飞区方向上,必须具有至