意大利开创直升机紧急降落方式——伞降

意大利开创直升机紧急降落方式——伞降

意大利的新型轻型直升机——Zefhir轻型双座直升机使用了一种新的直升机紧急降落方式——伞降！

打开了弹道降落伞的直升机

Zefhir轻型直升机在其主旋翼顶端安装有一部弹道降落伞，在直升机主旋翼因为各种原因没有办法进行正常工作之后，该弹道降落伞会马上弹出，让直升机通过伞降的方式安全降落到地面上。

根据意大利方面之前的实验，在55.56公里/小时，300米高度的情况下模拟直升机主旋翼突发故障无法正常工作，直升机携带的弹道降落伞不仅顺利打开，而且将直升机的下降速度控制在7.5米/秒的水平，其下降速度完全在人体可以承受的范围之内。

弹道降落伞其实并不是什么非常新颖的东西，此前已经在轻型固定翼飞机上大量使用，并且取得了非常不错的效果。

弹道降落伞在轻型固定翼飞机上的工作流程示意

在轻型固定翼飞机失去动力，只能够通过滑翔飞行的时候，弹道降落伞弹出，然后就像普通的伞降一样完成正常的降落。这种设备在美国小型民用航空领域已经得到了较大规模的应用，只不过这次意大利人把它应用到了直升机上面而已。

差别在于固定翼飞机在打开弹道降落伞的时候，仍然有一个前冲的力，在这个前冲的力的带动下，弹道降落伞能够比较轻松的打开。而直升机很有可能是在悬停状态下发生动力失效事故，此时弹道降落伞只能够依靠自身的动力打开，对产品质量有更高的要求。

工作流程示意图

当然，也有部分人对这项技术存在一定的质疑，认为在直升机上面采用弹道降落伞的意义并不大。因为意大利人在实验时将直升机的飞行高度定在了300米，这个高度下弹道降落伞是有充足的时间完全打开并顺利进行工作的。

但是在十几种，大部分民用直升机的飞行高度，尤其是在城市地区飞行的民用直升机飞行高度都会在300米高度以下，直升机在这个高度发生动力故障，即使是弹道降落伞能顺利打开，也没有足够的时间完全张开降落伞。

直升机越大，伞包就需要随之扩大

而且这次意大利用的是轻型直升机进行试验，重量和体积都比较小。如果是目前国际上使用较多的中型直升机或者重型直升机，要保证效果就需要使用体积更大的降落伞，直升机主旋翼上携带的伞包也需要随之变大，进而影响整架直升机的气动外形。

此前直升机大多采用硬着陆的方式

目前国际上较为主流的直升机挽救措施仍然是对直升机的机体结构进行优化，提升直升机的抗坠毁能力，以提升直升机成员的生存率，这也就是通常所说的硬着陆方式。

当然，俄罗斯自己也有直升机伞降系统，不过并不是对整架直升机进行伞降，而是将直升机驾驶员直接弹射出驾驶舱。在弹射座椅的帮助下，降落伞有足够的时间和高度打开，加上单个飞行员的重量较轻，操作起来也比较简单。

红圈处的就是其装备的弹射座椅

最为典型的就是俄罗斯卡莫夫设计局的卡-50/52系列武装直升机了，在直升机发生动力缺失以及其他紧急情况时，飞行员就可以启动紧急逃生装置。

首先是安装在直升机主旋翼上的炸药把直升机主旋翼炸飞，给弹射座椅清出一块安全的弹射区域。随后的流程就和普通的战斗机弹射逃生流程一样，只不过直升机救不回来了而已。（来自逆火行）

拓展阅读

Zefhir is a unique turbine helicopter developed by Curti Aerospace, a division of CURTI Costruzioni Meccaniche. It is the world’s first lightweight helicopter installed with an innovative ballistic parachute rescue system.

Zefhir was unveiled at the AERO Friedrichshafen expo held in May 2018. It was also exhibited at the Frecce Tricolori air show held in Punta Marina Terme in July 2018.

Zefhir helicopter development

The helicopter’s safety features were developed under the DISRUPT (Development of an Innovative and Safe Ultralight, Two-seater turbine helicopter) project co-funded by the European Commission.

The DISRUPT project was initiated to meet the market demand for a safe ultralight helicopter to serve both recreational and commercial segments.

Curti entered a partnership with PBS Velká Bíteš and Junkers Profly for the development of the new helicopter in 2016.

Curti Aerospace is responsible for the production, while PBS and Junkers offer turboshaft engine and ballistic parachute for the helicopter respectively.

Zefhir design and features

Zefhir is installed with modern technology and materials. Its exclusive interior design makes it the most stylish helicopter.

The high-performance helicopter features a carbon-fibre airframe and parts made of aeronautical alloys, which make it light, efficient and durable. The carbon airframe offers high resistance and weighs just 72kg.

The load-bearing capacity of the parts complies with the EASA CS-27 standards, while the critical components of the helicopter are fatigue-tested to avoid failures during operation. Seat absorbers compression test is also carried out to ensure safety.

“It is the world’s first lightweight helicopter installed with an innovative ballistic parachute rescue system.”

Crashworthy seats and an innovative ballistic parachute rescue system above the main rotor head improve safety of the helicopter. The parachute has a minimum deployment altitude of 150m.

Zefhir technical dimensions and specifications

The Zefhir has a length of 8.7m, breadth of 1.6m and an overall height of 2.5m. It offers a larger luggage space with storage volume of 320l and a cabin width of 1.34m. The rotorcraft has a maximum take-off weight of 700kg and can accommodate two personnel.

It is equipped with two teetering type two-bladed rotors, including a main rotor and a tail rotor. The main rotor with a diameter of 7.6m rotates at a speed of 528rpm, whereas the tail rotor has a diameter of 1.20m.

Zefhir helicopter engine and performance

The helicopter is powered by a PBS TS100 turboshaft engine equipped with a brushless DC electric starter-generator and a digital engine control unit (ECU).

The engine is capable of generating a maximum continuous power of 105kW. It has an output shaft speed of 2,158rpm and can be started in extreme climates with temperatures below -30°C without preheating.

Zefhir has a standard fuel capacity of 12l and can be fitted with an auxiliary fuel tank based on the customer requirements. The fuel types approved for the helicopter are TS-1, T2 and RT, according to GOST 10227, as well as JET A, JET A-1, JET B according to DERD 2494.

The maximum cruise speed of the helicopter is 161km/h, while its maximum level speed is 185km/h. The rotorcraft has a hover out of ground effect (HOGE) ceiling of 4,000m and can attain a maximum range of 318km.

It can endure airborne for two hours and 15 minutes at a speed of 75km/h. It offers improved flight experience as the main and tail rotor blades ensure lower noise levels.

降落伞是利用空气阻力，依靠相对于空气运动充气展开的可展式气动力减速器。18世纪30年代，随着气球的问世，为了保障浮空人员的安全，杂技场上的降落伞最早进入航空领域。飞机问世后，为了飞行人员在飞机失事时可以安全逃生，降落伞又有了进一步改进，1911年出现了能够将伞衣、伞绳等折叠包装起来放置在机舱内，适于飞行人员使用的降落伞，这种降落伞于1914年开始装备轰炸机机组人员。目前，绝大多数的军用飞机都配备了各种式样的降落伞。

军用飞机配备降落伞已经超过100年，为什么民航飞机却迟迟没有装备？主要原因有很多，第一，民航客机一般的巡航高度在10,000米左右，舱外氧气稀少，气温可达-50度，在这种极端条件下离开机舱，如果没有经过特殊训练或穿有特殊装备，存活的几率非常渺茫。再加上客机往往载有数百人，不可能同时离开机舱，舱内突然间大量的人员移动，容易导致飞机失去重心。有些专家也考虑过为客机设计整机降落伞，但这项计划也遇到了巨大障碍。首先就是降落伞的尺寸，例如，如果要保证搭载500名乘客的波音747安全着陆，飞机至少需要装备21个巨型降落伞，每一个降落伞的尺寸都与一个足球场大小相当。其次就是再飞行的过程中，突然打开的降落伞会极大的增加飞机阻力，导致飞机失速，失去原本的空中滑行能力。而且大多数的空难都是发生在客机起飞与降落的时候，降落伞在这种状态下开启不仅不能拯救飞机，反而会阻碍机内人员的撤离，增加救援难度。

虽然民航客机没有配备降落伞，但在通用航空领域，降落伞已经装备了数万架私人飞机。通用航空的飞机大都是小型飞机，因此机型尺寸娇小，所以可以装备整机降落伞。上周由旧金山飞往夏威夷途中燃油耗尽西锐SR-22私人飞机就是由于安装了整机降落伞，使飞机平稳的落在了水面上，飞行员由此躲过一劫。

整机降落伞的专业术语是弹道式降落伞救生系统，起源于航天技术中的弹道回收技术，这种降落伞不同于跳伞爱好者所使用的降落伞，更加接近于回收宇宙飞船的降落伞系统。BRS是一家主要的轻型飞机整机降落伞生产商之一，从80年代开始实用以来，已经拯救了数百人的生命。那么BRS是什么结构、是如何工作的呢？这张BRS的剖视图可以告诉我们。这是一具安装在超轻机上面的BRS型号，拉动左侧的红色手柄后，起爆器中那个黄色的滑块就被拉出，黄色滑块夹着撞针，平时是靠滑块两侧的两个小钢珠固定（仔细看可以看到），滑块拉出后，小钢珠掉出，撞针就前冲引爆前面的条状起爆药，把牵引伞抛出，然后牵引伞带出主伞，飞机在主伞的减速作用下，缓缓地向地面落下。

目前可以选装整机降落伞设备的私人飞机非常多，从超轻型的挑战者私人飞机、到CTLS轻型私人飞机等数十款私人飞机，都可以安装整机降落伞。但在这些私人飞机中最特殊的，就是西锐飞机，西锐的飞机不仅全系标配整机降落伞，而且是唯一获得商业适航认证的安装整机降落伞的机型。目前西锐飞机安装的是CAPS弹道式降落伞救生系统，在飞机遇到危险的时候，CAPS弹道式降落伞会从从座舱后部弹射出来，在经过几秒的开伞动作之后，主伞打开，降低飞机的坠落速度并使飞机保持水平状态，缓缓落向地面，着落时，由于本身飞机的下降速度并不高，再加上起落架的减震设计，可以使飞机完整的落到地面，尽最大的可能保证舱内人员的安全。

现在装备整机降落伞的小型飞机越来越多，整机降落伞也日渐成为新机型的标准配置。在强调飞机安全性能的今天，飞机在起降或飞行过程中的安全保护措施越来越多，唯独在飞机出现意外后，还没有有效的措施来挽救飞机以及飞行员的安全。天有不测风云，人有旦夕祸福，弹道式降落伞救生系统是飞行安全最后一道防线，不能省也省不得。天有不测风云，人有旦夕祸福，弹道式降落伞救生系统是飞行安全最后一道防线，不能省也省不得。仅BRS公司生产的降落伞系统就已经挽救了近300名飞行员和乘客的生命。随着通航产业的发展，整机降落伞势必会愈加普及，发挥更大的作用。

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