吳國冰

（中國直升機設(shè)計研究所，江西景德鎮(zhèn) 333001）

0 引言

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

1 大型直升機簡介

根據(jù)世界直升機產(chǎn)業(yè)的發(fā)展特點，通常將民用直升機按最大起飛重量進行分類，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、1～2噸的小型直升機、2～3噸的輕型直升機、4～7噸的中型直升機、7～10噸的超中型直升機、10～20噸的大型直升機以及20噸以上的重型直升機，如表1所示。

表1 直升機分類（按最大起飛重量分類）

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

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

2 大型直升機市場規(guī)模

截至2018年12月，在全球約3.2萬架民用直升機中，活塞直升機為9 584架，渦軸直升機為22 416架［1］。在渦軸直升機中，大型直升機約為900架，占比4%。主流的民用大型直升機保有量中，空客直升機的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格暴跌的影響，以H225和S-92為典型代表的大型直升機的交付量開始驟降。在石油價格處于低谷時，各家運營大型直升機的通航公司利用大型直升機載重量大、航程遠等優(yōu)勢，開發(fā)出近海搜救、森林滅火、吊掛運輸?shù)仁袌?，?018年開始，隨著全球經(jīng)濟的回暖和石油價格的復(fù)蘇，大型直升機的交付量開始有所回升。

圖1 全球大型直升機數(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)濟的快速發(fā)展，人民生活水準的提高，國家低空空域開放進程逐步加快，國家對通航產(chǎn)業(yè)的支持政策不斷出臺，國內(nèi)的民用直升機市場正處于高速發(fā)展期，中國已成為全球民用直升機市場發(fā)展最快的國家之一。

截至2018年年底，在我國注冊的民用直升機共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總數(shù)的3.7%，與美國近1.4萬架民用直升機相比仍差距明顯，如圖4所示。

在我國民用直升機機隊中，近40%的直升機為活塞直升機。渦軸直升機中，大部分直升機為輕型直升機，達到352架，占總保有量的近34.38%。中型直升機數(shù)量為107架，占比10.45%，而單機價值量較大的大型直升機有87架，占全國民用直升機機隊總規(guī)模的8.5%。重型直升機全部為俄羅斯生產(chǎn)的米-26，共有4架，如圖5所示。

如表2所示，在這些大型直升機中，S-92和H225都主要被用于近海石油平臺運輸，國內(nèi)三大近海石油平臺運輸公司中信海直、南航珠直、中國通航是其主要服務(wù)對象，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、人員和物資運輸，國內(nèi)主要運營商為海直通航、青島通航，這些機型是國內(nèi)目前開展森林滅火的主力。

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

3 大型直升機應(yīng)用領(lǐng)域分析

主流的大型直升機最大起飛重量普遍介于11～13噸，有效載荷為4～5噸，可在人員和物資運輸、大型設(shè)備吊運、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)民用直升機規(guī)模增長情況（2014—2018）

圖5 國內(nèi)民用直升機機隊噸位和數(shù)量分布（2018年）

表2 大型直升機國內(nèi)機型及使用情況

我國是全球自然災(zāi)害最嚴重的國家之一，地震、森林火災(zāi)等災(zāi)害頻發(fā)，對人民群眾生命財產(chǎn)安全構(gòu)成了嚴重威脅，因此在應(yīng)對各種自然災(zāi)害等突發(fā)事件中迫切需要大型直升機參與航空應(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。交通部運輸部救助打撈局、海警局、林業(yè)和草原局等部門都對大型直升機在航空應(yīng)救援領(lǐng)域的應(yīng)用提出了切實的需求。

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

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、北方航空護林中心和南方航空護林總站。其中森林消防局自建直升機機隊，運營國產(chǎn)AC313直升機；南、北兩個航空護林站主要采用內(nèi)租賃調(diào)用通航公司直升機開展森林滅火任務(wù)為主，按照飛行小時予以付費。

圖7 海直通航的Ka-32大型直升機在云南滅火

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，造成嚴重損失和重大影響。

面對我國嚴峻的防火形勢，進一步提升我國航空護林能力，國家林業(yè)局、國家發(fā)改委和財政部在2016年聯(lián)合印發(fā)了《全國森林防火規(guī)劃（2016—2025年）》，文中提出要達到“重點建設(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85架，其中適合吊桶滅火的大中型直升機30架，高海拔大中型直升機25架，適宜巡護偵察的小型直升機30架。

現(xiàn)有大型直升機執(zhí)行森林滅火飛行時，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。對于森林滅火領(lǐng)域，市場需求穩(wěn)定并且具有經(jīng)費保障，作業(yè)時間和收入都相當(dāng)可觀。結(jié)合全國森林滅火的形勢，大型直升機在該領(lǐng)域優(yōu)勢十分明顯，森林消防局存在機隊更新和替換的需求以及南北兩個航空護林總站全國統(tǒng)籌調(diào)機作業(yè)的實際，大型直升機在該領(lǐng)域的應(yīng)用將會越來越廣泛。

3.2 設(shè)備物資吊運

大型直升機商用載荷能力使得該機型可在電力設(shè)備吊運、木材運輸、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用于人員運輸和大型電力線塔的吊運，如圖8所示。

目前國內(nèi)許多大型工程項目都需要采用直升機開展現(xiàn)場人員和物資的點對點運輸、機械設(shè)備的空中吊運和空中吊裝等工作，如西氣東輸、西電東送、南水北調(diào)等。

大型直升機憑借其強大的外吊掛運輸能力可在沒有道路或者地面交通工具無法達到的區(qū)域為石油鉆井，油田開發(fā)，水電站建設(shè)等工程運輸誰和人員，也可以直接將線塔、管道直接吊運到安裝地點，不但省心省力省經(jīng)費，也可以將工程對環(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，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在該領(lǐng)域發(fā)揮重要作用帶來了機遇。

3.3 近海石油平臺運輸

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

在近海石油平臺運輸領(lǐng)域，國際石油天然氣生產(chǎn)者協(xié)會通常與提供近海石油平臺運輸?shù)闹鄙龣C通航公司合作，使用直升機在海岸基地和石油鉆井平臺之間進行人員和設(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服務(wù)于距海岸100～200海里的大型鉆井平臺（每個平臺有超過100名工作人員）。這些直升機可以在多種氣象環(huán)境下進行大速度、遠航程的飛行，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)提供近海石油平臺運輸服務(wù)，主要使用的機型為H225，S92，AS332等大型直升機以及S-76，H155等中型直升機。隨著我國海油開采量的增加以及海上石油鉆井平臺建設(shè)距離向250海里不斷延伸，大型

直升機可以充分發(fā)揮其航程遠、載客數(shù)大的優(yōu)勢，在加掛副油箱的情況下，航程可達1 000 km以上。可以預(yù)見，在近海石油平臺運輸領(lǐng)域，越來越多的大型直升機將被投入使用，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)法的專用直升機數(shù)量已超過50架，以中小型直升機為主，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，主要用于警力運輸、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，實現(xiàn)應(yīng)急事件的快速處置，這時就需要大型直升機發(fā)揮其客艙空間較大、密集運輸構(gòu)型可運載20人以上的優(yōu)勢。上海警航引入的大型直升機主要是應(yīng)對城市滅火的需求，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，大型直升機有著強大的運輸能力和較長的留空時間，可在海上垂直補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運輸?shù)腟-92大型直升機

圖10 廣東省公安廳的H225大型直升機

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

4 結(jié)語

大型直升機在市場上的應(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)的機型和服務(wù)的政府部門，綜合來看，市場份額相對穩(wěn)定且風(fēng)險較小。

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