为什么直升机很难飞上高原？

直升机是20世纪发明的一种非常独特的飞行器，可以垂直起降，对起降场地要求非常低，可以实现空中悬停，同时拥有较高的飞行速度和机动性的飞行器。在我们航空界，直升机其实和飞机有区别，更不能将直升机称之为直升飞机。按照航空领域的定义，飞机指的是由机翼产生升力，推进装置产生推力的飞行器。而直升机指的则是由旋翼产生升力和推力，可以垂直起降的飞行器。所以说，直升机和飞机是两个概念，或者可以说，直升机不是飞机。为什么直升机会难以飞上高原呢？这主要是直升机的飞行原理和发动机的缘故。目前世界上直升机常用涡轮轴发动机，也是喷气式发动机的一种。涡轮轴发动机其实和涡轮风扇发动机原理类似，只是将原本的风扇，改成了直升机旋翼。涡轮轴发动机也拥有和普通涡轮风扇发动机一样的进气道，压气机，燃烧室和尾喷管等燃气发生器。其工作原理是进气道吸入空气，经过多重涡轮压缩，进入燃烧室和一定比例的航空煤油混合并剧烈燃烧，由高温高压气体驱动核心机高速旋转，同时涡轮轴带动旋翼高速旋转使直升机起飞。

直升机的飞行原理其实和飞机差不多，利用的也是流体流速快的位置压强小的原理，让空气产生压强差，从而产生升力，当升力大于直升机重力的时候直升机就起飞了。当直升机停在地面上的时候，使用复合材料制造的旋翼会处于下垂状态，当发动机开启，旋翼高速旋转时空气流过桨叶上表面，流管变细，流速会加快，当流过下表面的时候，流管变粗，流速下降。上下表面产生速度差，于是产生向上的升力。直升机的升力大小由旋翼转速决定，而旋翼的转速快慢则由发动机功率输出决定。高原是高海拔地区，和平原地区相比，地形更为复杂，空气密度更低。空气密度降低对直升机这种飞行器的影响非常大，首先会造成涡轮轴发动机对工作负担加大。因为空气密度下降之后，旋翼在旋转的时候对空气的扰动效果下降，从而会损失一部分升力，这个时候要保证升力，稳定飞行姿态，飞行员会提总距杆，加大旋翼旋转速率。需要增大旋翼的旋转速率，发动机必须增大功率输出，需要高负荷运转，性能不达标的发动机根本无法提供如此高的功率输出。高原空气密度不够，压缩空气这一步被放大，根据测试，涡轴发动机功率在高原上最多会损失40%的动力输出。所以，很多发动机性能并不是特别突出的直升机都不飞不上高原，就算飞上去了也会非常危险。除了直升机自身因素，还包括一些外界因素，比如高原气象条件复杂，地形复杂，甚至会有各种的干扰，导致直升机在高原飞行困难。

我国是一个高原占比非常大的国家，守着世界屋脊青藏高原。因为我国直升机工业的落后，没有能够可以飞上青藏高原的直升机，所以青藏高原的军用物资运输，一直使用的是公路运输。1980年，我国趁着中美蜜月期从美国进口了24架S-70，黑鹰直升机的民用版，这是我国第一款能够飞进高原的直升机。后来中美关系破裂，我国不得不转而从俄罗斯进口性能更为落后一点，但是可以勉强轻载高原飞行的米-17和后来的加强版米-17B5直升机。

目前我国已经在青藏高原试验国产的重型民用直升机，已经取得阶段性的成功。前段时间，直-10武装直升机曾秀过一把高原机动性能，令军迷们大为折服。除此之外，这几年一直很火的直-20直升机也曾经多次高原试验，表现非常不错，被认为是我国第一款可以实现高原飞行的国产10吨级通用直升机，非常令人期待。中国的直升机飞上高原除了直升机设计制造水平的提升之外，更表明我国现在已经可以制造高性能的涡轮轴航空发动机，是航发的一大进步！

为什么直升机很难飞上高原？

之前曾和一位学习飞行器制造的朋友讨论过这个问题，其实不仅仅直升机很难适应高原地形，普通的客机对于高原地形也是望而却步，有世界屋脊之称的青藏高原风光旖旎，令无数游客神往，但是直到2010年才开辟了成都—拉萨—阿里航线，一方面是因为客流少，另一个原因也是因为开辟航线难度大，运营成本高，而直升机在高原地区的飞行难度比客机更大。主要原因有以下几个方面:

以下图中常见的单旋翼带尾桨式的直升机为例，直升机的升力、向前、向后推进力、左移力、右移力全部都是由驾驶员操纵周期变矩杆（相当于方向盘）来实现的，周期杆向前推联动倾斜盘向前倾斜，螺旋桨转面前倾，从而获得向前的推进力，反之则可以获得向后的推进力，后面的尾翼由脚蹬控制用于产生偏转力矩，防止直升机打旋。

以上可以看出，直升机的除了旋转力矩由尾翼产生，其余的俯仰力矩（控制俯仰角度）、滚转力矩（控制左右倾斜）全部由倾斜盘带动螺旋桨的旋转面实现的。这就对直升机的周期变矩杆的操作提出了更高的要求，直升机驾驶员通过一系列连贯、协调的动作来保持机身的平衡，稍有不慎就有摔机风险。

高原地区空气稀薄，飞机提升力、前进和后退的力都是空气作用在螺旋桨上的反作用力，空气稀薄意味着飞机发动机需要额外的功率输出才能达到原有性能，而氧气稀薄同样影响飞机发动机的燃烧效率，飞机机械性能要下降超过40%。

图释：阿帕奇武装直升机

高原地区多山地，地形复杂，紧急情况下寻找迫降机场的难度很大。地形复杂还会导致当地的气流复杂，直升机在悬停和飞行时都需要稳定的气流，多变的天气、紊乱的气流，更增加了直升机的操作难度。

当飞机出现故障时飞行员一般都会想办法拉升飞机以争取更多地反应时间。

一般直升机的飞行高度为1000米到4000米，我国陆军航空兵的Z-9直升机最大升限为6000千米，美国“阿帕奇”武装直升机的升限为6250米，相较于民航8000m到12000米的高度低了很多，受地形影响更大，紧急情况下的反应时间也会更短。

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为什么直升机很难飞上高原？

没好发动机，啥直升机也白搭！飞不上高原。

高原地区作战，现在世界各国都在依赖高原直升机，而目前世界上只有几个少数型号的高原直升机，这种高原是可以飞越海拔6000米，比如美国黑鹰直升机，印度北极星直升机，还有AC-311直升机，前两者已经大规模生产并且投入到高原地区使用，而适用于高原的直升机比如俄罗斯米-171等，而高原地区主要问题就是，其海拔太高了，空气十分稀薄，气候多变，环境十分恶劣，特殊的环境特点势必给直升机飞行造成很多困难，给直升机飞行带来严峻的挑战，所以高原直升机飞行安全十分重要。

高原地理主要是海拔3500米以上，而更大更高的山头要4000-6000米以上，高原地区空气稀薄，空气含氧量比平原地区要少30%-60%，甚至再高点都达到80%，并且温差极大，紫外线辐射强度高，很多都是有雪、要不就是干旱，并且高原地区多数是山高谷深，落差巨大，有些山谷十分狭窄。

这对于直升机性能有着重大影响，空气的密度小会导致温度低，令发动机效率降低，发动机功率会随着害怕身高而下降，润滑油密度也变大，昼夜温差大，直升机上的橡胶、金属等材料容易变脆。特备是发动机，对发动机损伤极大，并且高原飞行要求发动机输出功率特别大。

并且高原地区机场少，导航条件少，差，信号强度也差，如果直升机性能不好，很容易迷路出事故。并且风沙、雨水大，风沙的颗粒会进入发动机和机体，造成机械磨损、油路堵塞、接触感应不灵的情况。

综上所述，最为主要的问题就是发动机：对于直升机上高原最重要的就是发动机，没有好的一款发动机，真的要想攀登高峰确实太难了！

为什么直升机很难飞上高原？

直升机在高原飞行，要比固定翼飞机困难得多。直升机很难飞上高原和直升机特殊的飞行方式有关，直升机是依靠桨叶在发动机的工作带动下旋转向下压缩空气而获得升力的，当产生的升力大于直升机总重时，直升机就可以成功起飞。

高原地区海拔高，空气稀薄，此时直升机桨叶向下压缩空气时的效率将会下降，直升机飞行性能自然也明显下降。资料显示，在海拔4000米时，大气密度只有海平面的66%，此时直升机旋翼功率会下降33%。目前直升机旋翼系统的最高工作高度是12150米，但这只是极限测试数据，测试的直升机拆除很多不必要的设备，此时直升机的运输能力为零，并没有太大的实际意义。

除了空气稀薄，高原地区的地理环境和气象条件都非常恶劣，并不适合空中飞行，直升机在高原发生事故的频率比平原高得多。以中国购买的S-70C“黑鹰”直升机为例，当初中国一共购买了24架“黑鹰”直升机，主要将它们用于高原运输任务，在漫长的服役岁月中，这批“黑鹰”直升机一共发生过四起坠机事故，除了一起是因为“黑鹰”直升机尾减速器故障，属于机械事故以外。其余三起坠机事故均和当时特殊恶劣气象条件有关。

此外，直升机在高原的日常维护保养工作历来都是大麻烦。高原地区昼夜温差比较大，直升机上使用的密封零部件可能会受到昼夜温差剧烈变化而产生松动、裂痕等情况，带来安全隐患。而且高原地区的大风日数多、空气干燥，风沙大，直升机需要具备很强的抗风沙侵蚀的能力……

这些因素综合起来，对直升机各方面性能提出很高要求，所以一般的直升机都无法进行高原飞行。

中国高原面积广大，一直对拥有良好高原飞行性能的运输直升机有巨大需求，当初“黑鹰”直升机服役后，一度成为中国唯一一款能够执行高原运输任务的直升机，整个机队的高原运输任务非常繁重。后来中国从俄罗斯购买了特意增强高原飞行性能的米-171V5/V7运输直升机，减轻“黑鹰”直升机的负担。如今中国已经拥有国产新型通用直升机——直-20直升机，预计它的高原运输能力要强于“黑鹰”直升机，足以完全解决中国高原运输难题。

为什么直升机很难飞上高原？

对于这个问题我们得先明白直升机是怎么飞起来，直升机飞起来并不是因为什么推力反推，其实它和普通的固定翼飞机的原理是一样的，都是利用“伯努利原理”。（伯努利原理）

剖开直升机机翼的横截面我们可以看出来，它的上表面是弧形的，下表面则是平滑的，当直升机机翼切入空气中时，由于上表面空气需要流过的距离加大，因此速度相对于下表面就会加快，根据伯努利原理，流体速度变快时，压力就会减小，所以机翼旋转起来就会产生一个向上的升力，这就托举直升机飞起来了，这个原理我们使用电风扇也能体会的到，风扇叶片弧形弯曲的一面有风，而平滑的一面则没有风。而机翼的旋转又取决于直升机涡轴发动机或者活塞发动机的运转，当直升机需要上升时，发动机就加大功率，催动旋翼加速旋转，升力大于重力，直升机就上升了，反之亦然，而直升机悬停也是升力等于重力，同时尾桨产生反力矩，机身就停在空中不动了。（直升机三种状态）

高原地区空气稀薄，机翼产生的升力下降严重，根据陆航部队的数据，超过四千米，机翼升力下降超过30%。所以发动机必须提高功率加速机翼旋转以求获得足够的升力。而现代飞机发动机都是热机，提高功率也就意味着加大燃料的燃烧效率和数量，高原地区含氧量低，海拔超过三千米，空气稀薄，含氧量只有平原地区的一半，本身机翼的升力就下降严重，飞机发动机功率下降超过40%，如果发动机不过硬，气动布局不优秀，直升机肯定飞不动了。我国从八十年代以来的几十年，能在西南高原地区全年正常飞行的只有1984年中美蜜月期引进的24架UH-60黑鹰直升机，黑鹰直升机采用两台T700-GE-700涡轴发动机，单台功率1165千瓦，而且还配备了太阳涡轮公司的T62T-40-1辅助动力单元（APU），要知道现在武直十上使用的涡轴9才只有957千瓦的功率，所以黑鹰拥有可靠的高原性能也就不难理解了。但即使是强大的黑鹰在高原地区载重也会大幅缩水，在平原地区最大载重将近4.1吨，到了1500米以上时，载重就会急剧下降到2.5吨，3500米以上时，则只剩下1.5吨左右，性能缩水超过60%。所以目前来看，二十来架的黑鹰直升机对于我军巨大的高原运力需求来说，还是严重不够，未来随着国产直20的服役才能逐渐缓解这一需求。

为什么直升机很难飞上高原？

谢友星辉650之邀！

说不好，根据自己的理解谈点看法吧！

大家对高原的整体印象就是空气稀薄，大气压较低，对直升机最直接的影响，拿人比较就是呼吸困难，对直升机发动机就是吸入空气不足，燃料燃烧不充分，达不到应有的功率，表现为动力不足，螺旋桨达不到应有的转速，就会影响直升机的升力。

直升机的升力有两种来源，一个是桨叶是倾斜的，类似于风扇的扇叶，转动时，将附近的空气推出，对空气施加推力的同时，受到空气的反方向的推力，直升机的桨叶是向下或斜向下推出空气（如吊扇），所以，空气对桨叶的推力是向上或斜向上的，这个推力就是升力的一部分。转速小，对空气的推力小，空气对桨叶的推力就小，升力就小。同时，空气密度小，桨叶同样的转速，对空气的推力小（想想推墙与推棉花的感觉），获得的升力也会减小。

另一个与飞机一样，直升机的桨叶形状与飞机的机翼一样，也是上凸下平的，桨叶转动时，划开空气，以桨叶为参照物，相当于空气从机翼上下流过，并且，从桨叶上方流过的路程比从下方流过的路程要大，同样时间内，桨叶上方空气的流速大于下方空气的流速。根据伯努利原理，流体在流速大的地方压强小，流速小的地方压强大。桨叶下方空气的压强大于上方空气的压强，桨叶上下的压强差对桨叶产生向上的压力差，这个压力差也是升力的一部分。同样，转速小，压强差小，升力就小。同时，实验表明，这个升力与空气的密度成正比，所以，空气稀薄，也会导致这部分升力的减小。

直升机只有在向上的升力大于重力的情况下，才能升空，由于高原空气稀薄和大气压较小，可能会造成升力不够，难以起飞。