吳國冰

（中國直升機(jī)設(shè)計(jì)研究所，江西景德鎮(zhèn) 333001）

0 引言

直升機(jī)具有空中任意方向運(yùn)動(dòng)、定點(diǎn)懸停以及垂直起降的功能，是一種特點(diǎn)突出、用途廣泛的飛行器。直升機(jī)產(chǎn)業(yè)已成為一個(gè)國家綜合實(shí)力的重要標(biāo)志之一。歐美發(fā)達(dá)國家已經(jīng)建立起完善的、涵蓋直升機(jī)技術(shù)發(fā)展、型號(hào)研制、生產(chǎn)與銷售、使用及綜合保障全過程的直升機(jī)產(chǎn)業(yè)，發(fā)展已趨成熟。我國的直升機(jī)產(chǎn)業(yè)雖然起步較晚，但是正處于快速的發(fā)展過程中。

1 大型直升機(jī)簡介

根據(jù)世界直升機(jī)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展特點(diǎn)，通常將民用直升機(jī)按最大起飛重量進(jìn)行分類，以各自任務(wù)能力來區(qū)分不同的市場。包括1噸以下的輕型直升機(jī)、1～2噸的小型直升機(jī)、2～3噸的輕型直升機(jī)、4～7噸的中型直升機(jī)、7～10噸的超中型直升機(jī)、10～20噸的大型直升機(jī)以及20噸以上的重型直升機(jī)，如表1所示。

表1 直升機(jī)分類（按最大起飛重量分類）

大型直升機(jī)在軍民用領(lǐng)域用途廣泛。在軍事領(lǐng)域，大型直升機(jī)可執(zhí)行戰(zhàn)場運(yùn)輸、反潛、搜救、預(yù)警等任務(wù)；在民用領(lǐng)域，大型直升機(jī)可完成人員/物資/外吊運(yùn)輸、森林消防、搜索救援、醫(yī)療救護(hù)、近海石油平臺(tái)運(yùn)輸?shù)热蝿?wù)。

大型直升機(jī)技術(shù)復(fù)雜，研制周期較長，經(jīng)費(fèi)需求大，全球也僅有少數(shù)幾個(gè)大國才有能力研制大型直升機(jī)。大型直升機(jī)的研制與裝備既是一個(gè)國家軍事實(shí)力的體現(xiàn)，也是一個(gè)國家經(jīng)濟(jì)實(shí)力的象征。目前市場上主要的大型直升機(jī)有俄羅斯的米-171、Ka-32，歐美的H225、S-92以及航空工業(yè)研制的AC313等。

2 大型直升機(jī)市場規(guī)模

截至2018年12月，在全球約3.2萬架民用直升機(jī)中，活塞直升機(jī)為9 584架，渦軸直升機(jī)為22 416架［1］。在渦軸直升機(jī)中，大型直升機(jī)約為900架，占比4%。主流的民用大型直升機(jī)保有量中，空客直升機(jī)的H225為169架，西科斯基的S-92為285架，Ka-32為140架，Mi-171約170架，如圖1所示。

如圖2和圖3所示，從近些年的交付趨勢來看，由于受到2014年中期開始的石油價(jià)格暴跌的影響，以H225和S-92為典型代表的大型直升機(jī)的交付量開始驟降。在石油價(jià)格處于低谷時(shí)，各家運(yùn)營大型直升機(jī)的通航公司利用大型直升機(jī)載重量大、航程遠(yuǎn)等優(yōu)勢，開發(fā)出近海搜救、森林滅火、吊掛運(yùn)輸?shù)仁袌?，?018年開始，隨著全球經(jīng)濟(jì)的回暖和石油價(jià)格的復(fù)蘇，大型直升機(jī)的交付量開始有所回升。

圖1 全球大型直升機(jī)數(shù)量（截至2018年年底）

圖2 H225年交付量趨勢圖（民用）

圖3 S-92年交付量趨勢圖（民用）

近年來，隨著我國經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，人民生活水準(zhǔn)的提高，國家低空空域開放進(jìn)程逐步加快，國家對(duì)通航產(chǎn)業(yè)的支持政策不斷出臺(tái)，國內(nèi)的民用直升機(jī)市場正處于高速發(fā)展期，中國已成為全球民用直升機(jī)市場發(fā)展最快的國家之一。

截至2018年年底，在我國注冊(cè)的民用直升機(jī)共1 182架，近五年復(fù)合增長率約20%。但總量只占到世界民用直升機(jī)總數(shù)的3.7%，與美國近1.4萬架民用直升機(jī)相比仍差距明顯，如圖4所示。

在我國民用直升機(jī)機(jī)隊(duì)中，近40%的直升機(jī)為活塞直升機(jī)。渦軸直升機(jī)中，大部分直升機(jī)為輕型直升機(jī)，達(dá)到352架，占總保有量的近34.38%。中型直升機(jī)數(shù)量為107架，占比10.45%，而單機(jī)價(jià)值量較大的大型直升機(jī)有87架，占全國民用直升機(jī)機(jī)隊(duì)總規(guī)模的8.5%。重型直升機(jī)全部為俄羅斯生產(chǎn)的米-26，共有4架，如圖5所示。

如表2所示，在這些大型直升機(jī)中，S-92和H225都主要被用于近海石油平臺(tái)運(yùn)輸，國內(nèi)三大近海石油平臺(tái)運(yùn)輸公司中信海直、南航珠直、中國通航是其主要服務(wù)對(duì)象，國內(nèi)數(shù)量都是14架。部分H225還被用作警用航空和搜索救援。

俄直的Ka-32，Mi-8和Mi-171在國內(nèi)的市場主要是用于森林滅火、人員和物資運(yùn)輸，國內(nèi)主要運(yùn)營商為海直通航、青島通航，這些機(jī)型是國內(nèi)目前開展森林滅火的主力。

我國的森林消防局直升機(jī)支隊(duì)運(yùn)營有18架AC313森林滅火型直升機(jī)，同時(shí)在春秋兩季租賃使用通航公司的兩架AC313直升機(jī)用于江西等地區(qū)的防火任務(wù)。

3 大型直升機(jī)應(yīng)用領(lǐng)域分析

主流的大型直升機(jī)最大起飛重量普遍介于11～13噸，有效載荷為4～5噸，可在人員和物資運(yùn)輸、大型設(shè)備吊運(yùn)、森林滅火等方面可發(fā)揮巨大作用，被世界各國廣泛用于航空應(yīng)急救援作業(yè)。

圖4 近5年國內(nèi)民用直升機(jī)規(guī)模增長情況（2014—2018）

圖5 國內(nèi)民用直升機(jī)機(jī)隊(duì)噸位和數(shù)量分布（2018年）

表2 大型直升機(jī)國內(nèi)機(jī)型及使用情況

我國是全球自然災(zāi)害最嚴(yán)重的國家之一，地震、森林火災(zāi)等災(zāi)害頻發(fā)，對(duì)人民群眾生命財(cái)產(chǎn)安全構(gòu)成了嚴(yán)重威脅，因此在應(yīng)對(duì)各種自然災(zāi)害等突發(fā)事件中迫切需要大型直升機(jī)參與航空應(yīng)急救援。2018年，國家組建了應(yīng)急管理部，承接中國內(nèi)陸航空應(yīng)急救援綜合管理及組織協(xié)調(diào)規(guī)劃職責(zé)，統(tǒng)籌全國應(yīng)急救援資源，提升救援效率。交通部運(yùn)輸部救助打撈局、海警局、林業(yè)和草原局等部門都對(duì)大型直升機(jī)在航空應(yīng)救援領(lǐng)域的應(yīng)用提出了切實(shí)的需求。

3.1 森林滅火領(lǐng)域

中國地域遼闊，森林資源豐富，按照國家林業(yè)局2018年公布的數(shù)據(jù)，全國森林面積已達(dá)到31.2億萬畝。分布廣、面積大的森林分布給森林消防工作帶來極大的挑戰(zhàn)，每年的春秋兩季是森林火災(zāi)的高發(fā)季，大興安嶺等林區(qū)幾乎每年都有火災(zāi)發(fā)生，南部的云南、貴州等地也是山林火災(zāi)多發(fā)區(qū)，如圖6和圖7所示。

圖6 2014—2018年我國森林火災(zāi)次數(shù)統(tǒng)計(jì)

目前，承擔(dān)全國森林消防任務(wù)的主要是應(yīng)急管理部的森林消防局、北方航空護(hù)林中心和南方航空護(hù)林總站。其中森林消防局自建直升機(jī)機(jī)隊(duì)，運(yùn)營國產(chǎn)AC313直升機(jī)；南、北兩個(gè)航空護(hù)林站主要采用內(nèi)租賃調(diào)用通航公司直升機(jī)開展森林滅火任務(wù)為主，按照飛行小時(shí)予以付費(fèi)。

圖7 海直通航的Ka-32大型直升機(jī)在云南滅火

隨著全球氣候變暖和極端氣候的增多，近年來美國、加拿大、澳大利亞、巴西等國家都相繼發(fā)生森林大火，2019年“地球之肺”亞馬孫雨林的火災(zāi)甚至持續(xù)燃燒了三周，造成嚴(yán)重?fù)p失和重大影響。

面對(duì)我國嚴(yán)峻的防火形勢，進(jìn)一步提升我國航空護(hù)林能力，國家林業(yè)局、國家發(fā)改委和財(cái)政部在2016年聯(lián)合印發(fā)了《全國森林防火規(guī)劃（2016—2025年）》，文中提出要達(dá)到“重點(diǎn)建設(shè)森林航空消防系統(tǒng)，全面提升森林火災(zāi)綜合防控能力，24小時(shí)火災(zāi)撲滅率超過95%”的目標(biāo)，在未來十年，要新增租用直升機(jī)85架，其中適合吊桶滅火的大中型直升機(jī)30架，高海拔大中型直升機(jī)25架，適宜巡護(hù)偵察的小型直升機(jī)30架。

現(xiàn)有大型直升機(jī)執(zhí)行森林滅火飛行時(shí)，單次起飛一般可吊掛4～5噸水，滅火效率較高，是目前森林滅火的主力機(jī)型［2］。按照國家規(guī)劃，未來十年，將安排資金400億元以上用于森林消防。對(duì)于森林滅火領(lǐng)域，市場需求穩(wěn)定并且具有經(jīng)費(fèi)保障，作業(yè)時(shí)間和收入都相當(dāng)可觀。結(jié)合全國森林滅火的形勢，大型直升機(jī)在該領(lǐng)域優(yōu)勢十分明顯，森林消防局存在機(jī)隊(duì)更新和替換的需求以及南北兩個(gè)航空護(hù)林總站全國統(tǒng)籌調(diào)機(jī)作業(yè)的實(shí)際，大型直升機(jī)在該領(lǐng)域的應(yīng)用將會(huì)越來越廣泛。

3.2 設(shè)備物資吊運(yùn)

大型直升機(jī)商用載荷能力使得該機(jī)型可在電力設(shè)備吊運(yùn)、木材運(yùn)輸、港口卸貨等領(lǐng)域發(fā)揮重要作用。國家電網(wǎng)就曾在2017購買了一架大型直升機(jī)用于人員運(yùn)輸和大型電力線塔的吊運(yùn)，如圖8所示。

目前國內(nèi)許多大型工程項(xiàng)目都需要采用直升機(jī)開展現(xiàn)場人員和物資的點(diǎn)對(duì)點(diǎn)運(yùn)輸、機(jī)械設(shè)備的空中吊運(yùn)和空中吊裝等工作，如西氣東輸、西電東送、南水北調(diào)等。

大型直升機(jī)憑借其強(qiáng)大的外吊掛運(yùn)輸能力可在沒有道路或者地面交通工具無法達(dá)到的區(qū)域?yàn)槭豌@井，油田開發(fā)，水電站建設(shè)等工程運(yùn)輸誰和人員，也可以直接將線塔、管道直接吊運(yùn)到安裝地點(diǎn)，不但省心省力省經(jīng)費(fèi)，也可以將工程對(duì)環(huán)境的影響降低。

此外，我國大力倡議的“一帶一路”建設(shè)正在持續(xù)推進(jìn)，特別是沿途高原地區(qū)交通、電力網(wǎng)絡(luò)化的建設(shè)需求也給大型直升機(jī)在該領(lǐng)域發(fā)揮重要作用帶來了機(jī)遇。

3.3 近海石油平臺(tái)運(yùn)輸

圖8 國網(wǎng)通航租用“空中吊車”在執(zhí)行電力吊運(yùn)任務(wù)

在近海石油平臺(tái)運(yùn)輸領(lǐng)域，國際石油天然氣生產(chǎn)者協(xié)會(huì)通常與提供近海石油平臺(tái)運(yùn)輸?shù)闹鄙龣C(jī)通航公司合作，使用直升機(jī)在海岸基地和石油鉆井平臺(tái)之間進(jìn)行人員和設(shè)備的擺渡。通航公司主要使用的是中型、超中型和大型直升機(jī)服務(wù)于距海岸100～200海里的大型鉆井平臺(tái)（每個(gè)平臺(tái)有超過100名工作人員）。這些直升機(jī)可以在多種氣象環(huán)境下進(jìn)行大速度、遠(yuǎn)航程的飛行，并且單座成本較低可控。

我國主要有中信海直、南航通航、中國通航這3家通航公司在為石油企業(yè)提供近海石油平臺(tái)運(yùn)輸服務(wù)，主要使用的機(jī)型為H225，S92，AS332等大型直升機(jī)以及S-76，H155等中型直升機(jī)。隨著我國海油開采量的增加以及海上石油鉆井平臺(tái)建設(shè)距離向250海里不斷延伸，大型

直升機(jī)可以充分發(fā)揮其航程遠(yuǎn)、載客數(shù)大的優(yōu)勢，在加掛副油箱的情況下，航程可達(dá)1 000 km以上?？梢灶A(yù)見，在近海石油平臺(tái)運(yùn)輸領(lǐng)域，越來越多的大型直升機(jī)將被投入使用，如圖9所示。

3.4 警用執(zhí)法和搜索救援

我國用于警用執(zhí)法的專用直升機(jī)數(shù)量已超過50架，以中小型直升機(jī)為主，如圖10所示。廣東省公安廳、鄂爾多斯警航、上海警航等都配置有大型直升機(jī)，主要用于警力運(yùn)輸、應(yīng)急救援、城市滅火等應(yīng)急情況。在一些特殊情況下，例如某個(gè)局部地區(qū)發(fā)生突發(fā)事件，需要在擁堵的城市中快速單次投送20名以上的警力，實(shí)現(xiàn)應(yīng)急事件的快速處置，這時(shí)就需要大型直升機(jī)發(fā)揮其客艙空間較大、密集運(yùn)輸構(gòu)型可運(yùn)載20人以上的優(yōu)勢。上海警航引入的大型直升機(jī)主要是應(yīng)對(duì)城市滅火的需求，而鄂爾多斯警航除了城市滅火需求外，還兼顧著部分草原滅火任務(wù)。

而在海上執(zhí)法方面，大型直升機(jī)有著強(qiáng)大的運(yùn)輸能力和較長的留空時(shí)間，可在海上垂直補(bǔ)給和海洋巡航方面發(fā)揮重要作用，是我國海上執(zhí)法利器。

圖9 南航通航用于近海石油平臺(tái)運(yùn)輸?shù)腟-92大型直升機(jī)

圖10 廣東省公安廳的H225大型直升機(jī)

此外，在搜索救域領(lǐng)域，我國專業(yè)的海上救助機(jī)構(gòu)交通部救撈局配置了4架H225大型直升機(jī)。大型的直升機(jī)可有效拓展搜救半徑，可安裝電動(dòng)絞車、紅外成像、圖傳等專業(yè)救援設(shè)備，而且具備自動(dòng)懸停等功能，可以較為穩(wěn)定的在海面實(shí)施絞車救援［3］。

4 結(jié)語

大型直升機(jī)在市場上的應(yīng)用主要是在工業(yè)作業(yè)和應(yīng)急救援，面向的客戶主要是石油、電力等大企業(yè)以及以購買相應(yīng)的機(jī)型和服務(wù)的政府部門，綜合來看，市場份額相對(duì)穩(wěn)定且風(fēng)險(xiǎn)較小。

雖然目前大型直升機(jī)的市場規(guī)模不大，但單機(jī)價(jià)值量大、產(chǎn)業(yè)鏈輻射廣，能夠帶來較大的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益，更能助力國家國防和航空應(yīng)急救援體系建設(shè)，具有良好的社會(huì)前景。