AS350B3型直升机在中高山航空物探测量中的优势

㊀第４２卷第１期物㊀探㊀与㊀化㊀探

Ｖｏｌ．４２，Ｎｏ．１㊀㊀２０１８年２月

ＧＥＯＰＨＹＳＩＣＡＬ＆ＧＥＯＣＨＥＭＩＣＡＬＥＸＰＬＯＲＡＴＩＯＮ

Ｆｅｂ．，２０１８㊀

ｄｏｉ：１０．１１７２０／ｗｔｙｈｔ．２０１８．１．２４李健，郭亮，肖刚毅，等．ＡＳ３５０Ｂ３型直升机在中高山航空物探测量中的优势［Ｊ］．物探与化探，２０１８，４２（１）：１９２－１９８．ｈｔｔｐ：／／ｄｏｉ．ｏｒｇ／１０．１１７２０／ｗｔｙｈｔ．２０１８．１．２４

ＬｉＪ，ＧｕｏＬ，ＸｉａｏＧＹ，ｅｔａｌ．ＴｈｅａｄｖａｎｔａｇｅｓｏｆＡＳ３５０Ｂ３ｈｅｌｉｃｏｐｔｅｒｉｎａｅｒｏｇｅｏｐｈｙｓｉｃａｌｓｕｒｖｅｙｉｎｔｈｅｈｉｇｈｍｏｕｎｔａｉｎａｒｅａ［Ｊ］．ＧｅｏｐｈｙｓｉｃａｌａｎｄＧｅｏｃｈｅｍｉｃａｌＥｘｐｌｏｒａｔｉｏｎ，２０１８，４２（１）：１９２－１９８．ｈｔｔｐ：／／ｄｏｉ．ｏｒｇ／１０．１１７２０／ｗｔｙｈｔ．２０１８．１．２４

ＡＳ３５０Ｂ３型直升机在中高山航空物

探测量中的优势

李健，郭亮，肖刚毅，刘志强，徐明，金久强，王志博，邓茂盛，李冰

（中国国土资源航空物探遥感中心，北京㊀１０００８３）

摘要：中高山地区作业的航空地球物理勘探飞行器需要有高原适航性㊂通过对比空中国王３５０ＥＲ在起降条件㊁最大升限㊁最大续航能力及高原机动能力等特点，提出了在中高山地区的低高度㊁大比例尺的航空地球物理勘探飞行器的选型原则及飞行方法㊂通过甘肃某测区的实际测量飞行验证了该原则和方法的可行性㊂分析结果显示，ＡＳ３５０Ｂ３型直升机在中高山地区作业时表现出的实际飞行性能满足在该类型区域低高度㊁大比例尺的航空地球物理勘探的要求㊂

关键词：航空地球物理；ＡＳ３５０Ｂ３型直升机；中高山区；等地形高度飞行

中图分类号：Ｐ６３１㊀㊀㊀文献标识码：Ａ㊀㊀㊀文章编号：１０００－８９１８（２０１８）０１－０１９２－０７

收稿日期：２０１６－０８－２５；修回日期：２０１７－０１－１６

基金项目：中国地质调查局项目 秦岭及天山等重点成矿区带航空物探调查 （１２１２０１００３０００１５０００６）

作者简介：李健（１９７７－），男，在读硕士，工程师，长期从事航空物探野外数据采集及处理工作㊂Ｅｍａｉ：５２１３１９５＠ｑｑ．ｃｏｍ通讯作者：郭亮（１９８２－），男，山东人，工程师，长期从事仪器开发与维护工作㊂Ｅｍａｉｌ：ｐｉｚｚａｇｌ＠１６３．ｃｏｍ

０㊀引言

航空地球物理勘探简称航空物探，是通过飞机上装备的专用物探仪器在航行过程中探测各种地球物理场的变化，研究和寻找地下地质构造和矿产的一种物探方法［１］㊂航空物探是一种快速㊁低成本㊁成熟有效㊁多参数㊁现代化的地质调查及地质找矿方法［２］㊂一直以来，固定翼飞机以其巡航时间长，测量面积大，可机载多种测量设备等优势在航空物探测量领域中占据着重要位置；但是由于固定翼飞机自身飞行特点，无法实现等地形高度飞行［３］，特别是在我国陆路近２６％的中高山地区会导致一些弱小异常丢失［４］㊂从２０世纪８０ ９０年代以直升机为平台的航空物探在国内悄然兴起，特别是近几年在开展重要成矿区带的中㊁大比例尺调查中多有使

用［５］㊂针对当下在中高山区低高度，大比例尺的航空物探飞行，合理选择飞机类型，对航空地球物理勘探的顺利开展起到至关重要的作用［６］㊂一直以来

ＡＳ３５０Ｂ３型直升机及其机动灵活的优势与空中国王

３５０ＥＲ型固定翼飞机占据着中高山区航空物探的大部分领域，接下来就针对两种机型的特点进行逐一对比㊂

１㊀机型对比

中高山测区一般指海拔３０００ｍ以上的测区，测区地形相对切割较大，在这种测区作业需使用具有高原性能的飞行器，例如ＡＳ３５０Ｂ３直升机（小松鼠）或固定翼飞机（空中国王３５０）（图１㊁图２），下面对这两种型号飞行器有关高山作业相关指标进行对比㊂

ＡＳ３５０Ｂ３是空客直升机公司（前身为欧洲直升

机公司）生产的具有高原性能的直升机，曾在２０１５

年５月创造出在珠穆朗玛峰（８８４８ｍ）起降的记录，其优异的性能（表１）及以往的表现，说明该机型可以用于高山区的航空物探作业㊂从表１可以看出ＡＳ３５０Ｂ３的特点是升限和爬升率随着油量的减少而

㊀１期李健等：ＡＳ３５０Ｂ３

型直升机在中高山航空物探测量中的优势图１㊀ＡＳ３５０Ｂ３型直升机（小松鼠）㊀

㊀

图２㊀空中国王３５０（Ｋｉｎｇａｉｒ⁃３５０）

表１㊀ＡＳ３５０Ｂ３直升机主要性能指标

总重量／ｋｇ１６００１８００２０００２２２０２２５０２３７０续航能力（无余油）３ｈ０７ｍｉｎ４ｈ５７ｍｉｎ４ｈ４４ｍｉｎ４ｈ３１ｍｉｎ４ｈ２８ｍｉｎ４ｈ２０ｍｉｎ最大航程（无余油）／ｋｍ

４１１６９９６６４６５４６５０６４２升限（ＩＳＡ）／ｍ＞７０００＞７０００６０９６５２４２５０４４４５５６爬升率／（ｍ／ｓ）１２．１１１．９１１．２１０．３１０．０９．２快速巡航下的油耗／（ｋｇ／ｈ）１７４１７４１７４１７４１７４１７４推荐巡航速度／（ｋｍ／ｈ）

２２６

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㊀㊀注：以上数据均来自欧直ＡＳ３５０Ｂ３操作手册［１０］

增加，针对这一特点可以将油量与地形进行参考布置测线，从而提升飞行效率及测量效果㊂

空中国王３５０（Ｋｉｎｇａｉｒ⁃３５０）是由美国豪客比奇公司（ＨＢＣ）生产的涡轮螺旋桨飞机㊂该机型曾多次用于中高山区航空物探，具有航程远；对跑道要求条件低（起飞㊁降落距离短）等特点㊂表２中的性能指标为美国全国商用飞机协会（ＮＢＡＡ）仪表飞行规则；燃油储备１８５．２ｋｍ（１００海里），标准气压且无风条件下㊂由表２可知，空中国王３５０具备高原性能，其双发１３．８ｍ／ｓ的爬升率及１０６６８ｍ的升限，完全可以满足中高山区航空物探的需要㊂

表２㊀空中国王３５０主要性能指标

最大巡航公里数／ｋｍ

（可用载荷时最大燃油１６０４ｌｂ）

２７５８远程巡航速／（ｋｍ／ｈ）４３５最大巡航时间／ｈ

６．３４高速巡航速度／（ｋｍ／ｈ）

５７８满载最短起飞跑道长度（海平面）／ｍ１００６满载最短起飞跑道长度（海拔１５００ｍ）／ｍ１６３９满载着陆距离／ｍ

７２９双发爬升率（襟翼收上）／（ｍ／ｓ）１３．８单发爬升率（起飞襟翼）／（ｍ／ｓ）２．８取证升限／ｍ１０６６８双发升限／ｍ１０６６８单发升限／ｍ

６５５３

㊀㊀注：以上数据均来自豪客比奇空中国王３５０操作手册［１１］

㊀㊀通过两种机型在航空物探中的应用，可以看出各有千秋㊂但ＡＳ３５０Ｂ３直升机在爬升率允许的范围内，可以升降自如，更适合于地形切割较大地区的航空物探测量飞行；由于直升机具有灵活且转弯半径小的特点，也可以针对有特点的异常多次重复飞行，直到获得满意测量结果为止㊂在一些地形陡峭地区，甚至可以利用慢速和悬停功能，精细获取航空物探测量数据，这是固定翼飞机无法比拟的［４］㊂

２㊀飞行高度

在航空物探测量中，飞行高度对测量结果的影响是多方面的，有时甚至是决定性的［５］㊂因此根据最终测量目的，有的放矢的选择适合作业区的飞行器，是保证获取优质测量数据的前提条件㊂

在作业中，同测量方法与之对应的飞行方法可分为４种（图３）：平飞㊁缓起伏飞行㊁强起伏飞行及等地形高度飞行［３］㊂平飞即直线飞行，是最基本的飞行状态；起伏飞行即沿地形起伏飞行，飞行高度变化较小的起伏飞行称作缓起伏飞行，飞行高度变化较大的则为强起伏飞行；平飞及缓起伏飞行多用于航空重力测量，为了保持飞行相对平稳，离地距离相对另外两种飞行方法较高；多在４００ｍ及以上高度；

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