這不是美國最新型重型直升機CH-53K“種馬王”（King Stallion）的發動機第一次出問題了，但此次問題可能會令美軍相當頭疼——因為如果該問題不能妥善解決的話，種馬王重型直升機的任務適用範圍將大大縮小。

這次出現的問題和種馬王直升機在“沙盲”環境中的發動機效能直接相關。

CH-53K的新困境

“種馬王”重型直升機此次存在的問題首先是美國國防部作戰實驗鑑定辦公室（DOT&E）釋出的《2020財年年度報告》（下文簡稱《報告》）中披露的。

《報告》指出，在2020年9月10日的發展測試報告中，種馬王直升機測試團隊指出，當CH-53K累計處於“沙盲”環境中達到21分鐘的話，其發動機的效能就會降低到“可接受”的最低水平以下。而在該型直升機的操作手冊中，還將其發動機允許處於“沙盲”條件之下的單次機動飛行任務時間限制為70秒鐘。

注：所謂“沙盲”，是指直升機在沙塵豐富的環境中飛行的時候，由於外部風場或者旋翼本身巨大的下洗流捲動沙塵，形成的遮蔽性的沙暴環境，如下圖所示。

▲CH-53K重型直升機在沙塵豐富的環境中進行飛行測試任務，圖中可見地面沙塵在旋翼下洗流作用下，捲起形成了明顯的漩渦狀

“種馬王”重型直升機，目前號稱是美國最強大的直升機（沒有之一），對於美國軍方來說，這種重型垂直起落平臺，無論是在訓練還是實際作戰的時候，都很有必要到存在“沙盲”環境的地方——比如說阿富汗和中東其他地區，太平洋的一些島嶼上也會出現這樣的情況——執行任務。

《報告》還指出，如果美國海軍陸戰隊繼續在存在顯著“沙盲”情況的環境條件下對種馬王重型直升機進行飛行測試或者訓練任務，那麼這些種馬王重型直升機的發動機效能將會很快下降，美國海軍陸戰隊的重型直升機機隊將會面臨及其頻繁的發動機更換和維護需求。

▲一架CH-53E“超級種馬”重型直升機（CH-53K的前輩）正吊運著一輛海軍陸戰隊的兩棲突擊車穿越沙漠地區

而對於美國海軍陸戰隊來說，最致命的一點就是，對於CH-53K重型直升機的機組人員來說，幾乎沒有任何可能在70秒鐘之內就完成外部吊掛貨物的掛載作業。換句話說，如果這個嚴重的發動機問題不修復，那麼種馬王重型直升機幾乎將無法在沙塵較多的地區正常執行任務，這對於美國海軍陸戰隊的所謂“遠征作戰”而言，堪稱是致命打擊。

畢竟，外部吊掛貨物是種馬王重型直升機的關鍵能力之一，其外掛有效載荷的最大重量遠大於內部裝載的載荷。

“沙盲”對直升機飛行到底有多少危害？

“沙盲”環境一旦形成，整個直升機都會被沙塵包裹在內，這些沙塵對首先對直升機的機體和動力系統形成了直接而嚴重的影響。

首先是一種很直觀的現象，大量的沙塵對直升機的機體造成了顯著的衝擊和摩擦，從而導致直升機機體出現機械損傷以及機體裝置的加速老化等問題，而摩擦作用還會產生相當可觀的靜電效應，這些靜電對於直升機航電裝置的正常工作而言有些顯著的影響；其二就是沙塵很容易在結構複雜、凹凸不平的傳動節點和注油點堆積，從而就容易導致關節潤滑不夠，嚴重的情況下甚至會造成操縱失效等問題；其三就是發動機的問題了，也是本文的主角——CH-53K種馬王——所需要克服的問題。直升機發動機進氣口如果存在高密度的沙塵的話，就會導致發動機進氣量下降，導致發動機功率下降，降低直升機效能。除此之外，吸入進氣道的大顆粒沙塵甚至有可能會損壞發動機渦輪葉片，從而大大降低發動機的壽命，增大其維護需求，也可能導致發動機空中停車等嚴重問題。

除了對直升機機體和動力系統的負面影響之外，“沙盲”之所以被叫做這個名字，是因為它對直升機的飛行作業還有另一層面的嚴重負面影響——沙盲出現，整個直升機處於沙塵包圍之中，機艙內可視度極限降低，甚至會出現一片漆黑的情況。

在這種情況下，直升機飛行員非常容易出現視覺判斷錯誤，導致其迷失方向，甚至是分不清天地。

從以往的案例來說，沙盲現象對直升機飛行員造成的錯覺主要有如下兩種：

一是直升機在沙盲環境中懸停的時候，由於沙塵本身存在的運動情況，飛行員會以為直升機已經在向前飛行了；另一種就是即便直升機在沙盲環境中以平穩的姿態進行飛行，飛行員也很有可能錯以為直升機已經以一種傾斜的姿態在進行飛行。

在上述情況下，如果主要依靠目視飛行的話，直升機飛行員很容易就會錯誤判斷實際環境而採取錯誤的操作，導致了危險事故的發生。

▲在沙盲環境中墜毀的貝爾407直升機

為了應對這種特殊的飛行問題，CH-53K已經採取了一系列的針對性的技術解決方案，其中主要包括改進的環境態勢感知裝備以及西科斯基公司最新的自動飛行控制系統來幫助飛行員在沙盲環境中更好地操縱直升機。

至於發動機防塵方面，西科斯基公司其實也一直在投入努力，但似乎目前還沒有一種恰到好處的解決方案。常年在中東地區執行任務的美軍CH-53E“超級種馬”直升機早就安裝了發動機沙塵防護罩和離心式防沙裝置，這些防護技術也確實能夠阻止大顆粒的沙塵和雜物被吸入燃燒室。但是，這些防護裝置對於小顆粒的沙塵還是很難起到作用，所以中東地區的CH-53E的維護費用常年居高不下，估計這一點也脫不開關係。

▲CH-53E“超級種馬”重型直升機的發動機進氣道上安裝有應對沙塵的防塵罩裝置

目前，美國海軍航空系統有關方面表示他們已經成立了一個“工程虎隊”（Engineering Tiger Team）來應對這個問題。

話說回來，對於咱們來說，直升機無論是上高原還是下海島，實際上也都是存在類似的“沙盲環境”，種馬王的這一缺陷被提出來的同時也提醒了我們應當重視直升機發動機的防沙塵問題，雖然從國內一些期刊雜誌來看，咱們確實也進行過相關的預研工作，不過大多隻是“綜述”型別的，更進一步的工作想來也是很有必要的。