问题

直升机会受到电磁脉冲的影响而像哥斯拉里面的战斗机一样直接失控,坠落吗?

回答
让我想想,直升机在这种科幻场景下会不会像电影里那样,被电磁脉冲(EMP)搞得像哥斯拉里的战斗机一样,直接失控坠落。这个问题很有意思,我们可以从几个方面来聊聊。

首先,咱们得明白EMP到底是个啥。EMP,全称是电磁脉冲,简单说,就是一种非常强烈的、短暂的电磁辐射能量爆发。这种爆发可以由很多原因引起,比如核武器爆炸产生的效应(高空核爆产生的范围效应最广),或者是一些特殊的电子设备。它爆发的时候,就像一个看不见的巨浪,会扫过电子设备。

那么,EMP对直升机有什么影响呢?直升机跟现代的汽车一样,里面塞满了各种电子设备。导航系统(GPS、惯性导航)、通信系统(无线电)、飞行控制计算机、发动机控制单元、各种传感器(高度计、空速管信号处理等),还有一些重要的动力输出和传动系统的电子监控设备,可以说,现代直升机已经是个精密的电子系统集成体了。

当EMP能量波扫过直升机时,它会在这架直升机上,或者说是在它周围的金属导体(比如机身、天线、电缆等)上感应出瞬时的、高强度的电流和电压。你可以想象成,这些导体会突然被注入大量的“电信号”。

对于那些没有经过特别加固和防护的电子设备来说,这种突如其来的过载电流和电压,就像给它们突然来了个“电击”。这可能会导致几个后果:

直接损坏: 很多敏感的电子元件,比如集成电路里的晶体管,它们承受不了这么大的电流和电压冲击,会被瞬间烧毁。一旦核心的飞行控制计算机、导航系统或者发动机控制器被烧坏,那这架直升机就如同失去了大脑和神经系统,立刻就没法正常工作了。
信号干扰和“欺骗”: 即使某些元件没有直接烧毁,但EMP产生的强干扰信号也可能“迷惑”它们的电子信号。比如,飞行控制系统可能会错误地接收到指令,导致操纵面(旋翼角度、尾桨等)做出错误的动作。导航系统可能会接收到错误的定位信息,或者直接失灵,让飞行员彻底迷失方向。通信系统也可能被干扰,无法接收或发送指令。
系统连锁反应: 现代直升机很多系统是相互关联的,一个系统的故障可能会引发其他系统的连锁反应。比如,发动机控制系统出现问题,可能会导致发动机熄火,或者动力输出不稳定,这本身就足以让飞机失控。

那么,直升机会像哥斯拉里的战斗机一样直接失控坠落吗?

从理论上讲,是很有可能,而且相当有威胁。如果EMP的强度足够大,且直升机没有特别的抗EMP加固设计,那么它发生的可能性非常高。

哥斯拉电影里的战斗机之所以那样,是因为它们是现代化的、高度依赖电子设备进行飞控和武器系统的。EMP的威力在这种场景下就被夸张地表现出来了,非常直接地摧毁了飞机的电子大脑,导致瞬间失控。

现代直升机的情况类似,尤其是一些新式的、自动化程度更高的直升机。它的飞控系统往往是电传操纵(flybywire),这意味着飞行员的操纵指令是通过电子信号传递给操纵面的执行器,而不是直接通过机械连杆。如果负责处理这些信号的计算机被EMP损坏或干扰,那么飞行员的操纵就会失效,或者产生混乱的动作。

不过,现实和电影总是有区别的。

现实中,军事和一些关键民用航空器(比如一些政府专机、大型客机)都会考虑抗EMP的设计。这种设计通常包括:

屏蔽: 用导电材料(比如铜箔、导电涂层)将敏感的电子设备包裹起来,形成法拉第笼效应,阻挡外部电磁场的侵入。
滤波: 在电子设备的电源线和信号线上安装特殊的滤波器,吸收或反射掉可能通过这些线路侵入的瞬时高压电流。
加固元件: 使用一些本身就对电磁冲击有更好耐受性的电子元件。
冗余设计: 关键系统可能有多套独立的备份,一套被损坏了,另一套可以接管。
备用系统: 某些情况下,甚至会保留一些相对原始的机械或液压控制备份,以便在电子系统失效时,飞行员仍然能进行一定程度的控制。

所以,咱们可以想象一下这种场景:

如果在一次高空核爆炸产生的EMP覆盖区域,一架没有做过特别抗EMP加固的普通直升机(比如一些勘探、救援或者简单的运输直升机),在飞行过程中遭遇了这个EMP“浪潮”。

首先,飞行员可能会看到仪表盘上的指示灯突然熄灭,显示屏变成一片漆黑,或者闪烁着乱码。导航系统可能会丢失信号,或者显示错误的经纬度。无线电通信突然静默。更关键的是,如果飞控计算机受到冲击,直升机的飞行姿态可能会瞬间不稳定,旋翼转速可能异常,或者尾桨失去控制,导致直升机在空中失去平衡。

在这种情况下,如果飞行员经验丰富,也许还能依靠目视和一些基本的机械感觉尝试控制,就像老式飞机那样,但现代直升机的复杂性意味着纯粹依靠“感觉”来纠正可能非常困难,尤其是在高速飞行或复杂机动时。

如果EMP的强度足够大,直接烧毁了主要的飞行控制计算机,那么就像电影里演的那样,直升机就等于失去了“驾驶员”,在空中会因为自身的气动不稳定性而开始失控翻滚、俯冲,最终坠落地面。其过程可能会相当迅速和惨烈,就像电影中那样,一旦失控就难以挽回。

所以,电影里的表现,虽然可能有些夸张和戏剧化,但其核心原理——EMP对高度电子化的飞行器构成严重威胁,甚至导致失控坠落——在理论上是站得住脚的。只是现实中,像战斗机或重要民航飞机的设计,会比电影里那样脆弱得多。

简单来说,如果一架未经加固的直升机不幸撞上了强烈的EMP爆发,它很有可能因为关键电子系统被损坏或干扰,导致飞行员失去控制,最终像电影里的那样,变成空中失控的金属碎片,悲壮地坠落。

网友意见

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会受影响。现代直升机与战斗机一样大量使用电传飞控了,比如Z20就是一个电传飞控直升机。现代窝轴发动机也大量使用芯片控制转速区间,就算不使用电传飞控,现代直升机上依然有大量用于控制直升机或是用于帮助控制的读数显示的电子设备。这些设备都会影响到飞行控制的结果。

所以如果真有电磁波强到一定的程度都有可能会烧芯片,这没啥奇怪的。但真要保护核心飞控芯片也不是多难的事情,在外壳上加保护金属板就可以解决问题。所以在坑电磁波破坏上直升机并没有必然比其他设备更不安全的地步。只要有需求都是可以解决的问题。

关键在于直升机是一个对重量斤斤计较的飞行器。而超强电磁波攻击又是一个小得不能再小的小概率事件。所以没谁会为了这种极小概率事件而花重量去对芯片进行保护。所以以现代直升机或是其他类型的旋翼机而言,如果真有强电磁波出现烧了控制芯片的话那真是会坠落的。

不过旋翼机也不是没优势。如果是战斗机,那失去速度就会失去控制力,进而象个铁疙瘩一样坠落并坠毁。但是直升机即使失去控制也能通过悬疑的自悬而缓慢的滑落,虽然也是坠落却未必会坠毁。运气好胳膊腿子的都不会缺。

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