走進美國縱列雙旋翼之王，它是巨能裝的“飛行車廂”，縱列雙旋翼為何不會互相碰撞？又是如何撲滅熊熊燃燒的加州野火？

協助美國陸軍進行救援行動 並能在地球上最惡劣的環境中展開作業 它是一款爲極端環境量身打造的直升機 這臺Shanook是一個非常不可思議的機器 很多人認爲它看起來像一輛學校巴士 但我認爲它像一輛運動車 從加州無情的高山野火 到阿拉斯加冰窟 芝奴幹證明了其全地形通行的基因 它是縱列雙旋翼的傳奇 以空中卡車之名著稱 其載荷能力至今仍是重型直升機的標杆 自1960年代服役至今 仍被美、日、歐等多國追加訂單 芝奴乾的傳奇始於旋翼的共舞 成於重載的擔當 久於時代的淬鍊 它是如何在阿拉斯加極寒冰原地帶 執行搜救運輸任務 又是如何撲滅熊熊燃燒的加州野火 美國陸軍的維恩賴特堡 位於綿延640公里的阿拉斯加山脈的陰影之下 這裏有着北美一些最令人驚歎的山峯 其中最高的山峯海拔近6500米 美國陸軍第52航空兵團第一營畢聯 就駐紮在此地 該營的核心職責是 在這片地球上最惡劣的冰原地帶 進行訓練和執行任務 他們爲國家公園管理局提供支持 在險惡的山區執行搜救任務 同時在阿拉斯加的另外兩個陸軍基地之間 運送貨物和士兵 這裏的氣候極爲極端 冬季氣溫可降至零下60度 爲了完成任務 第52航空兵團第一營 需要一款能夠應對阿拉斯加變幻莫測的天氣 高海拔和危險地形的飛行器 他們選擇的機型就是CH-47支弩桿直升機 這是一款縱列雙旋翼雙引擎直升機 功率達1萬馬力 最高速度可達315公里每小時 是美國軍方速度最快的直升機 支弩杆一次加滿油可飛行1200公里 能升至5500米以上的高空 沒有其他直升機能像阿拉斯加那樣飛行 直升機是唯一能飛行那種高高高的天氣 和非常冷的氣溫 搭載貨物 才能完成任務 二級準衛克里斯托弗索爾 不僅親自駕駛這款直升機 還在維恩賴特堡負責指導新飛行員駕駛支弩杆 這款長相奇特的大型直升機 機身長約15.45米 寬約3.78米 高約5.7米 懸移直徑18.3米 滿載貨物時的最大起飛重量可達23噸 亞當·帕蒂尤卡上尉 是第52航空兵團第一營B連的指揮官 他認爲在阿拉斯加這樣的地方 除了支弩杆 沒有任何一架直升機 能夠安全的在此地執行任務 阿拉斯加冬季的嚴寒氣候和有限日照 也在全方位考驗着支弩杆的動力和機動性 第52航空兵團 綽號唐雄 是一支精銳部隊 其歷史可追溯至越南戰爭時期 就像他們駕駛的直升機一樣 正是在越南戰爭期間 支弩杆成爲了抵達險惡山區的首選工具 它能在高海拔地區快速靈活的飛行 且承載能力相對於其體型而言極爲出色 從那以後 支弩杆就成爲了美國軍事行動中 不可或缺的一部分 1962年開始服役的首批支弩杆 至今仍有在意 其獨特的設計 驚人的承載能力以及可升級性 讓支弩杆一直需求旺盛 它能夠在高海拔的嚴寒溫度下正常運行 這使它成爲在阿拉斯加荒野中作業的理想選擇 他們駕駛支弩杆 隨時準備在阿拉斯加山脈執行高海拔救援任務 尤其是在北美最高峯德納裏峯 在不執行救援運輸補給等任務時 第52航空兵團會在山區進行訓練 極端的寒冷和高海拔 是模擬艱苦作戰環境的絕佳教學工具 而其中最重要的一刻就是敬畏嚴寒 在零下50度的氣溫下 支弩杆要在這種地方降落 難度相當大 但它創新的起落架設計 讓其能實現輕盈的着陸 支弩杆的四個輪機上 安裝了固定式玻璃纖維滑雪板 以便在亞北極環境中着陸 確保這些裝置處於最佳性能狀態至關重要 因此每次飛行前都要進行一番檢查 滑雪板通過增大輪子的表面積 從而降低了起落架對地面的壓強 每個滑雪板長約3.65米 寬1.2米 每個重約159公斤 這套裝置能讓龐大的飛機浮在雪面上 而不是陷進雪裏 目前室外溫度爲零下30度 直升機在起飛前必須先熱身 以達到最大旋翼轉速 儘管處於亞北極氣候中 它仍能快速升空 支奴杆配備了並列旋翼 前旋翼和後旋翼的直徑均爲18.3米 每個旋翼由三個全角監視葉片組成 這讓它從熱身到升空 前後只需20到25分鐘 這架直升機之所以在冬季表現出色 祕訣就在於它的雙旋翼設計 這種設計在原理上 突破了傳統單旋翼直升機的侷限 同時帶來了獨特的性能優勢 兩個旋翼獨立產生升力 總升力爲前後旋翼的升力之和 與單旋翼直升機相比 無需通過圍槳消耗動力 來抵消旋翼旋轉產生的反扭矩 因此支奴杆的發動機動力 幾乎全部用於產生升力 有效升力 效率更高 前後兩個旋翼旋轉方向相反 其中前旋翼順時針轉 後旋翼逆時針轉 各自產生的反扭矩大小相等 方向相反 直接相互抵消 因此無需圍槳即可保持機身穩定 避免了單旋翼直升機 圍槳失效及失控的風險 旋翼的動力來自兩臺渦輪軸發動機 它們被安置在兩個渦輪狀的機殼中 每臺發動機能提供4867軸馬力 使旋翼葉片達到每分鐘225轉的轉速 爲確保前旋翼和後旋翼的葉片 不會相互碰撞 有兩項安全措施在起作用 首先 後旋翼系統的位置 比前旋翼系統更高 第二 就是葉片旋轉的時序是錯開的 這樣每片葉片都會在 另一組旋翼葉片之間的空隙中轉動 確保它們永遠不會接觸到彼此 這些發動機產生的動力 全部用於提升機身 且燃油消耗相對較低 這使得這款性能驚人的飛行器 具備了極強的靈活性和多功能性 今天 美國陸軍第52營 正駕駛CH-47只弩桿直升機 穿越阿拉斯加山脈 飛行員們正在尋找一處積雪足夠深的地方 以便對最近升級時加裝的着陸滑雪板 進行系統檢查 滑雪板一旦出現故障 可能會損壞這架大型直升機 還會讓機組人員陷入困境 在深雪中着陸時 滑雪板故障 並非它們面臨的唯一風險 強大的旋翼下起氣流 會造成白化現象 擋住駕駛艙的所有視線 不過這些滑雪板就像巨大的雪鞋 讓這架12噸重的直升機 能穩穩的停在深雪表面 直盧杆動力強勁 用途廣泛且速度飛快 能在阿拉斯加亞北極氣候的高海拔地區飛行 還能在白化天氣條件下 平穩降落在深雪中 難怪直盧杆會成爲美國陸軍 這是一群由消防員 飛行員 技術人員和專家組成的夢之隊 它們駕駛着高科技直升機 勇敢的飛入熊熊烈火之中 它們被稱爲快速反應部隊 簡稱QRF 它們是如何利用直盧桿直升機 迅速撲滅野火 加利福尼亞州經常遭遇災難性的野火季 猶如人間煉獄 僅2021年 大火就吞噬了加利福尼亞州 260萬英畝的土地 奧蘭治縣消防局長布萊恩·範塔西 正處在這場戰鬥的前線 爲了抵禦無情的野火 QRF誕生了 QRF由加拿大科爾森航空公司 改裝的直升機牽頭 它們協同作戰 通過精準投放 運送數千加輪的水和阻燃劑 這些新型直升機是QRF團隊的明星 而牽頭的是西科斯基S76直升機 它配備了日夜情報收集技術 引導地面消防員開設防火線 以引導和控制火勢 同時也引導空中的隊友 而雙旋翼支奴幹直升機 每一架都改裝了3000加輪的巨大水箱 它是空中直接滅火的主力飛機 支奴乾的水箱大到什麼程度呢 爲了讓你有個概念 就拿普通消防救援直升機做個對比 這些飛機每架只能投放350加輪的水 普通消防車大約能裝500加輪 而支奴幹滅火飛機的裝載能力 是他們的8到10倍 地面上還有另一支隊伍 在建立移動阻燃劑基地 消防直升機在這裏補給 離火場更近 這樣他們就能更快 更頻繁的投放阻燃劑 這種阻燃劑可以阻止乾旱地區 成爲火災的更多燃料 QRF的每一個成員都有一個共同的目標 迅速控制火勢蔓延 保護財產和生命安全 這些是世界上技術最先進的空中消防員 能在最惡劣的條件下與火焰搏鬥 我們是世界上唯一一家 與火焰競爭的企業 我們是世界上唯一一家 科爾森公司擁有數十年設計創新飛行器的經驗 並讓他們始終奮戰在野火撲救的第一線 科爾森公司於1960年創辦 1986年迎來第一架直升機 後來從重型直升機伐木業務 轉型到消防領域 當時他們的直升機還只是用長線吊着水桶運水 之後他們開始全面改造飛機 升級技術 提升灑水能力 到2007年 他們收購了二戰時期的巨型馬丁火星水上飛機 這也是當時全球最大的水上轟炸機 這讓這家位於不列顛哥倫比亞省的家族企業一舉成名 憑藉其先進的航空技術和消防裝備 它成了對抗森林大火的絕佳武器 於是科爾森家族繼續擴充這支強大的機隊 將更多飛機改造成下一代空中消防員 如今接替馬丁火星號 並在南加州QRF中擔綱主力的 是科爾森家族的另一巨無霸 這是北美最大的水上轟炸直升機 旋翼轉動時 這架支弩杆長達三十多米 幾乎和一棟十層樓的高度相當 機尾高5.68米 差不多和一頭長頸鹿一樣高 當裝滿3000加侖水時 它的重量達到22.7噸 幾乎相當於一輛消防車的重量 南加州的QRF有兩架支弩杆牽頭行動 一架在洛杉磯縣 另一架就在奧蘭治縣 飛機內部的可伸縮吸水系統 是全世界唯一液壓驅動的可伸縮吸水管 它能讓直升機以最大空速飛往火場 需要時伸出或收回吸水管 懸停狀態下 60到75秒就能裝滿水 內部還有一個50加侖的油箱 裏面裝着一種聚合物基產品 在懸停吸水時會注入水箱中 這能讓飛機在大風環境下也能順利灑水 旁邊就是水箱系統 這也是滅火飛機業內最大的水箱 容量達3000每隻加侖 通過可伸縮吸水管注水 前方有一個20英尺長的投放口裝置 能讓直升機吸入水 泡沫凝膠或阻燃劑 從而投放不同的化學品 駕駛艙配備了最新的加明觸摸屏GPS 爲飛行員提供更全面的態勢感知 讓他們在夜間飛行時更輕鬆 將這架支弩杆改造成革命性的空中消防員 耗時5個月 累計約8000公尺 奧蘭制線的這架CH-47支弩杆 曾在阿富汗戰場服役 波音公司早在20世紀60年代初 爲美國陸軍制造了它們 如今它在打另一場戰爭 而這場戰爭離不開 其他創新型野火斗士的支援 可爾森航空公司的西科斯基S-76 配備了精密的導航和通信設備 還裝載了一種強大的武器 一個能像巨眼一樣轉動的 熱感應紅外攝像頭 即便能見度很低 它也能穿透煙霧 這些直升機簡直渾身都是高科技 接下來我們就看看QRF 是如何利用這些高科技改裝型飛機 全天候保持戰鬥狀態的 南加州的野火技讓人頭疼 只要有一個人報告看到火情 樹架空中滅火機 就會在幾分鐘內出現在上空 爲了讓這些戰士時刻保持戰鬥狀態 訓練是關鍵 奧蘭制線的QRF現在正在進行訓練 西科斯基S76直升機 在支奴幹上方300米處飛行 向它下達指令 首先傳感器操作員 轉動高性能紅外攝像機 通過操控位投放標註目標位置 這臺熱成像攝像機 可以穿透煙霧瀰漫的天空 精準鎖定火源 與此同時 支奴乾的飛行員朝着取水點飛去 飛行工程師坐在巨大的水箱旁 他探身出窗外 以便清楚觀察水源 當支奴幹懸停在集水罐上方時 飛行工程師放下吸水管 只需按一下按鈕 它就能在幾秒內吸滿3000加侖水 當S76鎖定火源後 飛行員向支奴幹下達投放指令 隨即一連水幕從支奴幹中湧出 猛衝向地面 宛如天空中奔騰的瀑布 接下來傳感器操作員檢查屏幕 規劃更多投放目標 當真正的大火發生時 他們就是這樣互相協調進行滅火行動 直到大火熄滅爲止 但是有時候 滅火的最佳時機不是白天 而是晚上 因爲當太陽落山後 溼度高 風變小 溫度也低 火勢就會變弱 他們得利用夜視鏡 紅外攝像機 熱成像儀 還有一堆其他設備協助進行 科爾森航空公司花了10年時間研發和實驗 終於在2021年 他們的飛機可以進行全天候滅火作業 也就是白天 夜晚 兩不誤 關鍵在於科爾森的希科斯基S76火情監視直升機 它的技術能在深夜收集滅火情報 它們通常在火場上空約150到300米處飛行 監控火情狀況 這些圖像會和飛行員通過夜視設備看到的實時畫面結合起來 夜視設備讓希科斯基直升機能識別危險 提醒CH-47支弩杆消防直升機 避開前往火場的危險路段 比如避開路徑上的塔架或電線 支弩桿直升機還配備激光瞄準系統進行火勢精準打擊 通常只有軍方纔會有這種裝備 在民用領域這也是獨一份 這是消防領域的新技術 快速反應部隊以無與倫比的速度撲滅野火 但成本也高得驚人 僅2022年 租賃設備就花了1800萬美元 即便有這麼強大的團隊 美國的一場野火還是燒燬了1.8萬座建築 其中包括近1萬棟房屋 這一嚴峻現實正在改變房屋建造方式 降低其易燃性 每個房主都清理出房屋周圍100英尺範圍內的可燃物 將其變成綠化帶 這樣燒過來的山火到了這片減燃區 火勢就會減弱 房子就能保住 同時 科爾森公司的下一代滅火機型也在加緊研發中 比如與波音合作研發更大更高效的滅火飛機 還會和洛克希德繼續推進C-130項目 直升機方面 未來會有全新的CH-47之弩杆 它們持續創新 確保奧蘭治縣和全球其他野火高發區都有足夠裝備 抵禦這種最具威脅的自燃力量