直升机特情

直升机特情及处置方法（一）李兆红一、什么是特情？ 特情指的是直升机的非正常运行状态。大多数直升机都安全可靠，但是仍然不排除紧急情况的可能性。这种紧急情况有可能是直升机的机械故障引起的，也有可能是外界的环境影响导致，还有可能是飞行员的操纵失误引起，只有对直升机及其各个系统进行全面深入的了解，才有可能更好地处置紧急情况。二、直升机常见特情 1、自转1)什么是自转？自转是一个下降的机动动作，此时主旋翼与发动机脱开，旋翼桨叶仅仅由向上通过旋翼的气流来驱动。此时，发动机不会再向主旋翼提供动力。2)什么时候需要自转？进行自转最常见的原因是发动机失效，其次尾桨失效的情况也可以通过自转着陆改出，实际操作中也通过自转来改出涡环状态。3）如何实施自转 高高度在高高度的情况下，如果发动机失效，应该立即下放桨矩到底，此过程中必须保持旋翼转速在绿区，控制好飞行速度（每个机型的自转允许最大速度不一样），速度决定下降率的大小。保持好航向。离地约50英尺，拉开始，消速离地约10英尺，改平姿态，并上提桨矩缓冲着陆 低高度悬停自转：收油门抵舵防飘移、兼顾姿态上提桨矩缓冲着陆4）思考以下问题 以非常低的空速或高的空速自转下降比以最低下降率空速自转下降，哪一个更危急？ 在自转过程中，如出现旋翼低转或超转该如何处置？ 在实施自转前，应该注意哪些因素？2、涡环 1）、概述 涡环是直升机有功率下降时一种危及飞行安全的危险状态，此时增加直升机功率还不能制止下沉，如操作不当，它会导致直升机抖动、摇晃、严重时操纵失控，在颠簸中无法控制的下降坠地失事，在我国也发生过多起这类事故。因而涡环状态的判定并及时的改出是飞行员保证安全所必须了解的知识。2）涡环产生的原因 当直升机在静止空气中悬停时，使大量的气流从主旋翼向下流过，由于桨叶尖部的一部分气体从旋翼下方向上卷起，又重新进入循环，这就是我们熟知的桨尖涡环。桨尖涡环消耗直升机的功率但不产生升力。 相对气流的方向可由桨叶旋转速度和诱导气流来确定，由于外洗作用，在桨尖附近二者均达到其最大值，翼根处具有最大迎角。在下降的过程中，由于下沉气流相对减少，导致桨尖涡环增大，将浪费一部分功率。而且当下降率增加到一定程度时，将产生与诱导气流方向相反的气流，使沿桨叶的气流分布发生改变，导致涡流区增大。如果下降率进一步增加，桨叶根部达到失速迎角，桨尖涡环急剧增大，旋翼的拉力变小，若旋翼的拉力小到不能维持飞机的重量，下降率将快速增加。结果就是飞机处于极不稳定的涡流中，机身和驾驶杆抖动，左右滚转伴随着俯仰很难操纵。3）进入涡环的条件①带功率飞行 至少20%——100%②大下降率 至少300英尺每分（根据机型的不同，重量的不同，达到涡环的状态时下降率也不同）③小的前飞速度 速度小于过渡速度4)如何避免进入涡环?a)在有动力飞行时，操纵直升机作垂直下降或小速度下降时，为防止进入涡环状态，下放总距不要过多，以保持较小的下降率。b)在载重量大，海拔高度高或气温高的情况下，剩余功率小，不宜做垂直上升或勉强在较高的海拔高度上悬停。c)在地形复杂，高度较低且重量较重的情况下，没有特殊需要不要做垂直下降。d)在做快停或恢复功率自转时，要警觉进入涡环状态。5）涡环状态的改出初步进入顶杆增速，破坏形成的条件之一中度涡环顶杆增速同时放低总矩深度涡环立即进入自转思考： 上提桨矩、抵左舵、右靠杆这样的涡环改出方法的合理性？3地面共振*LOGO什么是地面共振 直升机地面共振就是直升机在地面工作状态时发生的旋翼——机体耦合自激振动，是针对全铰式直升机的一种潜在的具有破坏性的空气动力学现象。这种振动一旦发生，振幅在几秒钟内便可达到十分剧烈的程度，常常造成桨叶折断、轮胎破裂、机身翻倒，甚至人身伤亡等严重事故。直升机地面共振曾一度成为阻碍直升机发展的技术难关。*发生地面共振前后直升机对比*地面共振的原因 当直升机在开车后地面工作、滑行时或悬停着陆过程中受到外界振动后，振动将传递到主旋翼系统，桨叶之间失去了正常的相位关系，破坏了平衡，桨叶重心偏离旋转中心，旋翼重心的离心激振力激起机身在起落架(或滑橇)上的振动，当起落架和旋翼的振动频率接近时，就会加剧耦合，使直升机剧烈摇摆，而系统的阻尼又不足以消耗它们相互激励的能量，就会造成直升机损毁甚至解体。*地面共振的改出方法 如果发生地面共振时旋翼的转速较低，正确的方法是关闭油门，总距放到底，必要时关闭发动机。 如果发生地面共振时旋翼的转速处于正常飞行范围内，总矩也没有锁紧的情况，正确的方法是提总距，飞离地面，等旋翼恢复正常相位后再着陆，如果未恢复正常相位就直接落地，将导致刚接地便使本不稳定的主旋翼发生更强烈的振动。 如按上述方法着陆时共振仍然存在，选择不同质地的场地着陆，必要时选择悬停自转着陆。*4.动态翻滚*什么是动态翻滚 直升机起降时容易出现横侧翻滚趋势，成为动态翻滚。如果要发生动态翻滚，首先需要一些导致直升机绕一个滑撬或起落架轮为支点滚转的因素，直到达到临界翻滚角。然后，此点之后，主旋翼拉力继续使直升机滚转，且很难从滚转中改出。如果超过临界翻滚角，无论是否进行修正，直升机都会向一侧滚转。当直升机开始绕其滑撬或轮转动时，出现动态翻滚。*动态翻滚在什么情况下容易出现？ a)正常起飞和着陆 如果在平整且坚硬的地面起飞和着陆，一侧滑橇/机轮位于地面，且升力约等于直升机总重，驾驶员应谨慎操纵不要发生水平位移。驾驶员应该平稳操作并注意驾驶杆配平(利用配平装置)，从而保证俯仰或滚转速率不会增加，尤其是滚转率增加。如果倾斜角开始增加至约5-8°，同时全偏驾驶杆不能对角度进行修正时，驾驶员应减小总距以消除不稳定的滚转状态。否则倾斜角会达到临界值，将造成直升机侧翻。* b)斜坡起飞和着陆 在斜坡上进行起飞和着陆时，驾驶员应遵循已公布的操作程序,并注意保持较小的滚转速率。驾驶员应缓慢抬起下坡方向的滑橇/机轮,拉平直升机，然后起飞；着陆时，驾驶员应先使一侧(上坡方向的)滑橇/机轮接地，然后综合使用驾驶杆和总距，缓慢放下下坡方向的滑橇/机轮。如果直升机向上坡方向倾斜约5-8°，驾驶员应减小总距以修正倾斜角，并使直升机回到水平姿态，然后重新开始着陆程序。* 如果直升机在斜坡上并向上坡方向滚转，修正时过快放下总距可能引起直升机快速向反方向滚转。如果(着陆时)上坡方向的滑橇/机轮撞地，会导致直升机上坡方向的滑橇/机轮弹起，并且惯性会造成直升机围绕下坡方向接地点滚转并翻转至一侧。驾驶员要避免突然增加总距使直升机离地，因为这会产生一个很大而且突然的反方向滚转力矩。这种运动可能是无法控制的。如果直升机在一侧滑橇/机轮在地面的情况下形成滚转速率，直升机就可能向一侧翻转。* c)其他情况 在相对较平整表面上起飞或着陆也有可能发生动态翻滚。相关资料显示，滑橇/机轮碰到了停机坪上的固定物体、撞进冰层或软沥青、在松软的草地或泥地起降都会发生动态翻滚;未能解开系留或滑橇安全装置也将导致动态翻滚；在起伏的船只上起降以及水上其它不稳定的漂浮装置上起降也有可能发生动态翻滚。*怎样避免动态翻滚临界条件：某些条件会减小临界翻滚角，从而增加动态翻滚的可能并减少改出机会。动态翻滚的改出1注意：一旦翻滚超过临界角，将无法改出，直升机将侧翻！！！2当直升机形成向一侧滚转的趋势后而且倾斜角没有超过临界值，飞行员应缓慢、柔和下放总距靠直升机自身重力克服滚转趋势。*低过载和旋翼主轴碰撞*低过载（low-G）和旋翼主轴碰撞怎么发生的？ 对于驾驶杆操纵，小型直升机主要依赖于倾斜主旋翼推力矢量以产生围绕直升机重心(CG)的操纵力矩，使直升机按所需方向滚转或俯仰运动。直线平飞中或者爬升后，向前粗猛推驾驶杆，会造成直升机进入低G(过载)飞行条件。在向前飞行中，当猛推驾驶杆，旋翼迎角和推力减小，造成低G或失重飞行条件。 在低G条件中，驾驶杆操纵几乎无效，因为旋翼推力已经减小。此外，在逆时针旋转的旋翼系统中(顺时针旋转系统情况相反)，没有向左的主旋翼推力分量以抵消向右的尾桨推力，由于尾桨在直升机重心上方，尾桨推力造成直升机迅速向右滚转，如果你在重新获得主旋翼推力前将驾驶杆移至最左位，试图停住右滚转，则旋翼会超出其挥舞极限，造成桨毂与旋翼主轴碰撞或桨叶碰撞机身，导致旋翼轴结构失效。*如何改出低过载？由于低G条件可能导致灾难性后果，防止其发生的最好方法是避免其可能发生的条件，即尽可能避开颠簸。如果发现陷入低G条件，应立即柔和向后拉驾驶杆。不要试图侧向移动驾驶杆来修正滚转。后移驾驶杆，将增加旋翼系统载荷，从而重新让旋翼产生拉力。一旦拉力恢复，左移驾驶杆变得有效，可以通过驾驶杆将直升机修正到水平姿态。*旋翼转速低和桨叶失速*旋翼转速低和桨叶失速的危害 旋翼转速低和桨叶失速的危险在具有低桨叶惯性的小型直升机上最大。旋翼转速低和桨叶失速可能以各种方式出现，如油门操纵错误、总距提升量超过了可用功率或者在低密度高度运行。自转期间旋翼转速低导致成功完成机动动作的可能性小。如果旋翼转速衰退到所有旋翼桨叶失速点，结果通常是致命的，尤其是高度低的时候。*处置方法 当旋翼转速下降时，桨叶通过增加桨距，试图保持相同的升力。随着桨距增加，阻力增加，则要求更多功率来保持桨叶以合适转速转动。当功率不足以保持转速和升力时，直升机开始下降，改变了相对气流，并进一步增加了迎角。在某点上，桨叶将失速。如果所有桨叶失速，则几乎不可能有平稳的气流通过桨叶。 尽管大多数直升机上具有安全余度，但一旦旋翼转速低于绿弧区且有功率，则应立即增加油门，同时下放桨矩杆。如果向前飞行，柔和后移驾驶杆，给旋翼系统增加负载，有助于增加旋翼转速。如果没有功率，立即下放桨矩杆，并后移驾驶杆。*后行桨叶失速 一、定义 前行飞行中，流过主旋翼桨盘的相对气流在前行侧和后行侧是不同的。前行桨叶一侧的相对气流速度更大，而后行桨叶侧的相对气流速度更小，前、后行桨叶速度的不等导致升力大小的不等，这种升力的不对称随着前行速度的增加而增加。 为使前、后行桨叶的升力一致，前行桨叶需向上挥舞，后行桨叶需向下挥舞，进而使得前行桨叶的桨叶迎角减小，后行桨叶的桨叶迎角增加，当后行桨叶迎角增加到临界迎角时，即出现了后行桨叶失速。*二、最大前行速度的限制 后行桨叶失速是限制直升机最大前行速度(VNE)的主要因素，通过低频振动、机头上仰和后行桨叶方向滚转等现象感知。 大重量、低旋翼转速、高密度高度、颠簸和/或大坡度突然转弯都是导致大前行空速下后行桨叶失速的因素。随着高度增加，要求更大的桨叶角来保持给定空速下的升力，从而在更小前行空速下出现后行桨叶失速。大多数制造商公布图表以显示随高度减小的VNE。*三、改出从后行桨叶失速中正确改出的方法首先放低总距杆，减小桨叶角以及迎角。然后，后移驾驶杆使直升机减速。*Thankyouforyourpatience.飞行不易，生命无价，惟愿平安***********************