深入系统!直升机十大特情分析与讲解

发布时间:2019-05-15 阅读次数:

      直升机事故与事故症候

      这里就不拿大数据有理有据的介绍了,因为渠道有限无法获取任何与事故有关的报告与原因分析,仅列出已知:2014年国内(不含港澳台地区)通航发生6起通航事故,致7人死亡。2015年国内通航发生12起通航事故,致18人死亡。2016年国内发生21起通航事故,致26人死亡。其中2016年发生的21起通航事故中,直升机事故达9起,固定翼飞机事故6起,其他航空器事故6起。

      从已知事故的数据显示,不算事故症候,16年直升机事故占比43%。

      那么,导致事故的原因呢,在此无法一一分析(没有详细的事故报告)。就不妄加猜测与评论了。从人为因素学和概率学上看安全事故是必然的,也是无法避免的。作为飞行员,我们唯一能做的事——通过自身技能与理论知识的提高从而降低事故率,或者换句话说叫化险为夷

      造成直升机事故的10大因素排行:

      1、草率的飞行前准备或计划。

      2、无法获得或保持飞行速度。

      3、无法保持飞行方向的控制。

      4、错误的改平飞行姿态。

      5、丢失视野或无法(大意了)看见、规避障碍物。

       6、油量计算错误。

       7、错误的决策或计划。

       8、距离与速度的计算错误。

       9、选择错误的降落点。

       10、错误的操纵直升机。

       来自美国NTSB统计数据:

       R22非致命事故2007-2009年一共71起,其中训练占比66%,练习自转下滑32%,真实自转18%,汽化器结冰39%,动态翻滚17%,旋翼低转速13%,挂高压线4%。

       R22致命事故2007-2009年一共14起(2起未知),其中挂高压线29%,气象原因29%(其中75%在夜间),旋翼低转速21%,涡环7%,引擎失效(汽化器结冰)7%,机身故障(机务责任)7%。

        其实,不论国内国外,所有航空人都在致力于减少事故,降低事故率。罗宾逊直升机于1970年代开始生产R22直升机,该机型在1980年代早期逐步成长。因为它体型小且经济性好,快速在美国尤其是直升机培训行业得到发展,获得了其应有的地位。1980至1990年间,是很多具备中型或重型直升机飞行经验的越战空军直升机飞行员进入通航培训的十年。逻辑上的结论是,当时很多飞行员和其所飞的机型之间的熟练度与技巧是不相吻合的。总的来说,在这一阶段通过这一厂商所生产的这款机型接受飞行培训的飞行员,较之1950到1970年代依照就技术生产的直升机来说,对于这款设计、生产于1980-1990年代的新型直升机,熟练程度不是很到位。其结果就是,在这十年中,美国与这一厂商/机型相关的事故发生频繁。除一些极少的区别外,中国也正面临同样的问题。因为事故与意外的严重性牵扯到了美国的罗宾逊直升机,为了解决问题,厂商与FAA联手制定了一系列解决方法。在美国国家运输安全委员会(NTSB)、FAA与厂商多方努力,大量调查和分析后,1995年,《61部》中的特别联邦航空法规(Special Federal Aviation Regulation)No.73或 “SFAR 73”在美国正式介绍给直升机行业。除了一系列特殊要求外,这一法规清楚写明了在进行某厂商生产的某款直升机的飞行培训前,教员必须具备的飞行经验。同时,其中也规定了作为直升机机长,其必须拥有从合格教员处(参照SFAR 73)获得的相应飞行培训经验。我们可以通过下图量化这一努力所取得的成果:  

       虽然事故数量在1995至2000年间持续上升,但在2000年后,这一数字成持续下降趋势。因为罗宾逊是当时最为流行的飞行培训用直升机,同时其在(飞行)培训和私用板块占据主要市场,所以从事故率来看,还是呈上升趋势。碰巧私人飞行与培训始终都是行业内两个最大且事故最多的板块,两部分合并通常超过40%。值得注意的是,在1995至2000年间,虽然整体事故量有所上升,但SFAR 73设计初衷希望防止的事故类型的发生率明显下降。

       注:特别联邦航空法规73部 主要规范了对于R22与R44直升机飞行的特别规定。1、能量管理2、低过载3、低转速4、主轴碰撞5、旋翼失速。具体内容参照民航局咨询通告AC-61-FS-2017-18R2

       高压线撞击

       直升机杀手,飞行员噩梦,高压线无处不在如影随形。占事故比29%

       都知道高压线是如此恐怖的存在,不如我们坐下来好好研究一下。

        总结如下:河道必出,山区必出,平原烟囱信号塔,点背风筝线。

       预防方法:

       1、拥有高压线防撞保护系统,例如Bell 206❤标位置所示。

       2、在飞行前准备计划中,利用百度地图等高科技手段标记航路中高压线位置走向,制定航路飞行高度规避所有障碍物。

       3、尽管超低空作业飞行时,高压线难于观测,但是高压线塔还是很容易发现的,那么问题来了:已知,有塔必有线,求如何通过?解:从塔上过。

       4、点背不能怪社会,风筝线也是线呐。2011年长滩,1000 ft AGL

       以下是来自R22飞行手册的关爱

       高压线是致命的!

       驾驶直升机飞入高压线,电线,和其他物体目前为止是非常致命的因素之一。飞行员必须全神贯注地去警觉这些真实的危险。

       1、先找塔,慢慢就会看到线。2、从塔上头过,线必过。3、粗线上头有细线,大线顶上有小线。4、越塔时仔细观察山的另一边哦。5、时刻保持相对地面高度500英尺飞行。

       控制飞行撞地

       CFIT是指,通常发生在适航飞行器在飞行员控制情况下,冲向地面(或水或障碍物),多为飞行员疏忽大意能见度不佳

       CFIT全称Controlled Flight Into Terrain,由波音工程师在70s年代末提出。

       CFIT不包括飞行员发生空间定向障碍(Spatial Disorientation)并且飞行器依旧在正常操控范围内。

       25%发生在起飞包括初始爬升时;7%发生在爬升时;4.5%发生在巡航时;19.5%发生在下降包括初始进近时;41.4%发生在最后进近包括着陆时。

       造成CFIT因素有:

       1、天气46%发生在白天,13%发生在目视飞行,一半以上发生在仪表飞行。

       2、SA(警觉不够)和自大45%因为没有环境危机意识,还有认为自己很牛逼

       3、自动化TAWS近地告警系统FMS飞行管理系统TCAS空中防撞系统

       4、装配问题指机组搭配,座舱管理不当,机长和副驾意见不统一打起来了?

       5、飞行管制、塔台犯错语言不通,普通发?

       6、仪表程序不熟悉新机场不熟悉?60%发生在机场未规范精确下滑要求?

       7、疲劳粗心大意、分心、注意力局限。

       如何避免CFIT:

       1、良好的飞行前准备习惯(不打无准备之仗)

       2、保持良好的驾驶舱环境意识(生于忧患死于安乐)

       3、使用正确的导航设备(工欲善其事必先利其器)

       4、注意最低安全窗口(猥琐发育,别浪)

       5、总是先确定位置和周边地形环境再开始下降高度(先观察再思考后行动)

       6、对防撞报警系统作出迅速反应,即使你还在怀疑它准不准。(TAWS:信我一次,下头绝逼是山!)

       有兴趣了解更多,请进传送门↓

       知识点传送门:http://news.carnoc.com/list/256/256552.html

       这个就不细细展开了,因为此类事故多为民航客机并且主要是仪表飞行。

      动物撞击

       神奇不,第一次鸟击事件是在1905年 奥维尔 莱特WTF?

       小故事:早期,部队机场作为野生小动物的乐园,催生出一个连的兵力来专门驱鸟,直到驱鸟车的问世。

       不光是鸟,其他野生动物也会对飞行造成危害。没啥好讲的,直接总结经验。

       大多数鸟击事件发生在七月到十月;

       大多数鸟晚上是要睡觉的;

       大多数鸟击事件发生在进近着陆和地面滑行时;

       92%的鸟击事件发生在3000 ft AGL或以下。

       配图:我在机场用主旋翼削下来的隼。返航检查后,主旋翼竟然完好无损

       低过载与主轴碰撞

       本节为重点,篇幅较长,如驾驶飞行R22或者R44机型需特别注意,其他机型在正常情况下较为不容易发生,但也出现过。这里所说的低过载在我们平时生活中最常见不过了,电梯(直梯而非扶手式电梯)的突然向下运动;乘坐在大巴车后排时快速上坡在下坡时;乘坐过山车俯冲时等等。

       那么什么是低过载(Low G)?如果换一种说法,应该会好理解了——失重(物体对支持物的压力(或对悬挂物的拉力)小于物体所受重力的现象称为失重(weightlessness)现象)

       先讲一下什么是重力?重力指任何物体由于地球的吸引而受到的力。

       1G =一倍(正常)重力

       2G=两倍的重力

       0G=零重力

       那么当人体受到小于1G的重力作用时,即会产生失重感(weightless)。

       再来复习一下初中物理,重量——物体受重力的大小的度量,单位是 牛顿,公式为

       W=m×g(重量=质量乘以自由落体加速度9.8m/s)

  图解1:

       三个不同的阶段分别为:直升机在平飞时重力与拉力相等为1G;直升机向下俯冲又获得的垂直于地面的加速度(9.8m/s)重力增加为2G(用于课题研究而假定值);直升机向上拉升改平飞后,由于向上运动突然的停止,导致加速度向下在此时出现失重即重力<1G!(在游乐园坐跳楼机可以深刻感受到)

       那么,有了先前的理解,此时再抛出低过载的终极解释:

       过载,又称为载荷因素(Load Factor)!

       (来自百度百科的解释)载荷系数是指除重力外,作用在飞机上的某方向上所有外力之合力与当时飞机重力之比值,叫载荷系数。由定义可以看出,载荷系数是一个矢量,用符号n表示。

       载荷系数又称“过载”。飞行器所受载荷与其重力之比。载荷就是除重力外,飞机所受的其他外力之和。为了便于分析和应用,飞机载荷系数以其在速度坐标轴三个轴上的投影表示,分别称为法向(y)、纵向(x)和侧向(z)载荷系数。

       载荷系数是为了考虑零件在实际工作中所承受的动载、偏载、冲击载荷等附加载荷的影响,所引入的系数。

   图解2:

       这种高过载对于战斗机或特技飞机(直升机)的飞行再正常不过,而作为民用机普通飞行,则完全不需要此类动作。

小知识:

       抗压服,又叫抗载荷服。当飞行员拉杆的时候,由于惯性,人身体里的血液会涌向腿部,造成大脑缺血,出现黑视,这是正过载;当飞行员推杆的时候,同样是由于惯性,血液会涌向大脑,造成大脑充血,出现红视,这是负过载;抗载荷服,它的主要部分一个是个颈部护套,一个是大腿护套。当飞机突然上升,也就是飞行员做拉杆动作的时候,大腿护套那里开始充气,给大腿施压,阻止血液往大腿以下涌;反之,当飞行员推杆的时候,颈部的护套开始充气加压,压迫颈部的血管,阻止血液流入大脑。

  图解3:

       此时,便出现了题干中的低过载现象。并且作为飞行员能够很容易的感受到此时低过载带来的强烈失重感(臀部离开座椅,感觉身体被掏空)。

        在这里就不用公式去阐述低过载的原理了,因为我也不知道,这些是研发人员的课题。

        LOW-G PUSHOVERS PROHIBITED(禁止推杆进入俯冲造成低载荷)

       敲黑板!

       接下来分析一下造成低过载的原因:

       1、粗猛的向前推杆(PUSHOVER)【降落或俯冲】【从爬升中改平】

       2、颠簸气流

       第一种情况举例:

       飞行员向前推杆去跟随地形。

       飞行员向前推杆去躲避鸟群。

       第二种情况举例:

        颠簸气流所带来的时上时下的气流运动,影响着直升机,导致时而低过载时而高过载。

        第三种隐藏关卡开启:

        在于固定翼飞行员固有的操纵习惯,这里简单阐述。由于完全不同的空气动力原理,使得固定翼运用驾驶杆来改变空速,而直升机空速的改变是靠总距杆来完成(前推驾驶杆只是为了使机身趋于水平状态)。所以说按照固定翼的习惯,非常容易在操纵直升机时向前推杆。

        Ps:由于本人在学习直升机之前有过固定翼经历,导致刚开始时一大堆毛病,一个例子:固定翼转弯讲究杆舵一致才不会发生侧滑,而直升机的脚蹬并不在转弯时使用。

       安全通告第32号文件:

       大风或颠簸

       飞行员驾驶R22直升机在大风中或颠簸气流中飞行时,一个错误的控制操作会导致主轴碰撞发生的可能性。以下为推荐的正确的改出程序:

       1、如果预计会有颠簸(山区、高楼建筑等),立刻下放总距降低空速,在低空速飞行时主轴碰撞不太会发生。

       2、如果遇到强烈颠簸,降低空速并保持在60-70节。

       3、系紧安全带,放松右脚防止无意识的操作脚蹬。

       4、千万不要对抗颠簸,就让直升机跟随的颠簸去动(就像在海里游泳,不要浪费体力去和海浪抗衡,随波逐流就可以安全抵达),待颠簸减弱消散,轻柔绅士的操纵控制使直升机回归水平正常飞行,保持空速,航向,高度和转速。

       5、避免在山脊、高楼建筑的背风坡这种经常出现颠簸的地方飞行。

       越是轻的直升机越容易受到颠簸气流影响。在实施单飞或轻载重飞行时需特别注意颠簸。

        注:此号文件在国产飞行手册中没有找到,故使用英文原版附加个人翻译解释,请谅解。

       请仔细阅读,R22飞行手册的传送门暂无,需要的朋友可以加微信索要。

       接下来讲到如何发现并判断在飞行中是否进入低过载?

      1、失重感

      2、直升机向右滚转

      3、驾驶杆(cyclic)失去左右控制

      失重感:此时整个直升机包括飞行员不再感受重力的影响(或者说地心引力拉不住你)

      右滚转:直升机俯冲时,机头在下机尾在上,尾桨位置高于直升机的重心位置。此时主旋翼的扭矩不再作用于机身,而原本的尾桨反扭矩立显多余,尾桨在上向左的拉力使得在下的机头向左偏最终导致整个机身向右滚转

      失去左右控制:由于主旋翼与机身不再负荷,此时驾驶杆在机械控制上还是有效的(自动倾斜器Swashplate与桨叶还是会随驾驶杆操控进行周期变距运动),但是,此刻并没有任何空气动力作用于整个直升机。

      不好理解看下图:

      手掌表示主旋翼,头巾表示机身。前图表示在正常平飞时=1G,后图中手向上提头巾处于失重状态<1G。故在低载荷时,主旋翼无法与机身建立原本的连接。可以用手指夹块手绢向上提感受一下手绢的无奈。

      最后我们来说如何改出低载荷状态

      英文一个词——Reload!

      即:重新建立旋翼与机身的“连接”。

      1.1、最好的办法:早知道早预防。

      1、柔和向后带杆(cyclic)

      2、待直升机reload之后,再用杆改平姿态(滚转)

      向后带杆,使机身摆脱低载荷并重新回到正常重力1G(后带杆可将各个矢量分力拉回平衡状态,即拉力与重力重新回到同一直线上),随之旋翼与机身重新建立连接,然后再改出直升机滚转姿态,回归正常飞行。

      重点来了~

      MASTBUMPING!主轴碰撞!

      什么是主轴碰撞?一种发生在“跷跷板式”直升机上的主轴与旋翼根部产生碰撞的情况。此种情况能够完全切断主轴,是由于旋翼根部每一次的撞击主轴(脑补:旋翼桨盘做360圆周运动,假设直升机右滚转,飞行员由本能会错误改出向左带杆,于是旋翼每到270这一角度都会挤压一下主轴。唉,我到这个位置拍你一下到这个位置拍你一下直到把你拍断为止)

    图解1:

       直升机平飞时由于前行桨叶与后行桨叶的升力不均(Dissymmetry of Lift),需要桨叶自身通过桨叶挥舞来克服这一问题,那么,正常的桨叶挥舞范围大约在4°,桨叶最大的挥舞极限值大约在12°。

      当直升机向右滚转时,桨叶的挥舞将增大,此时,飞行员由于本能错误的向左带杆,使得桨叶挥舞超过挥舞极限值——发生主轴碰撞。

      Ps:主轴碰撞的错误是不可逆的!旋翼即生命!失去旋翼,直升机就是一个大铁块。

    低转速旋翼失速

     定义走一个:

     灾难性的,因为旋翼低转速而导致的整个旋翼系统不再产生升力与此同时所有的主旋翼桨叶进入失速状态。

      不要与后行桨叶失速相混淆。

      低转速(Low RPM)=任何操作时当转速RPM(Revolution Per Minute)降低至普通运行范围区。

      低转速会发生在任何空速下;任何高度中。

      R22旋翼转速绿区为101%-104% R44旋翼转速绿区为90%-108%

      接下来先讲一下低转速,(R22旋翼对于低转速在3000英尺以上80%+1%每升高1000英尺)并不是,Low RPM灯亮,号响就代表旋翼即将失速,事实上还留有很大的时间空间让飞行员进行修正改出。

      低转速时直升机出现的症状?

      1、声音的改变。引擎声音降低,旋翼噪声增强增大。

      2、机头左偏(在逆时针旋翼系统直升机上)。

      3、从RPM表上看到指针移动。

      4、直升机抖动的增加。

      5、灯亮,号响。

      直升机旋翼低转速形成的原因?

      1、过度上提总距,造成旋翼迎角过大(Over pitching)。

      2、错误的操作油门环(拧反了)。

      3、进入自转时的操作不当。

      过度上提总距:可用功率无法提供上提多余部分的总距所应有的转速。此时,旋翼桨叶迎角增大,阻力增大,但可用功率上不来,导致转速剧烈下降。

      错误的操作:

      1、拧反了油门环,由于飞行员紧张或慌乱等因素,更加快了旋翼转速到达失速的点。

      2、下放总距过多,机械油门协调器(Correlator)由于机械性地跟随总距的提放,当下放总距过多时,去协调器自动减小了蝴蝶口(位于汽化器顶端,其开度的大小主要由油门环控制)的开度。从而使得旋翼转速降低。

     3、错误地上提总距,增加的桨叶迎角所带来的阻力增加,功率无法补偿,致使转速进一步衰减。

     正确的改出方法!

     1、同一时刻内,加油门放总距!

     2、在有一定空速时,温柔向后带杆。

     接着,我们复习一下“失速”

      低转速后不做改出、错误的改出动作、在R22上旋翼桨叶在RPM80%+1%/1000ft密度高度 可能会失速。

      当旋翼桨叶失速后,没有足够的升力来保持高度,阻力迅速增加从而导致旋翼转速急剧下降。

       旋翼失速后的直升机由于升力急剧减弱,此时下降率瞬时增大并且持续增加,桨叶由于失速状态无法再提供足够的升力。

       在桨叶失速发生后,即使下放总距到底,依旧无法改变。由于失速时带来的大阻力,丢失高度造成的大下降率(向上气流过大)相对气流由下方而来,旋翼的桨叶迎角依旧无法回归至临界迎角以内。

      总的来说,由低转速造成的旋翼桨叶失速在空气动力学理论上说是无法改出的。此时,飞行员无法控制总距驾驶杆脚蹬,或者没有足够的高度去改出。还有最严重的一种可能会出现,那就是尾梁断裂(Blow back)

       罪归祸首——低转速失速后的大下降率!

      失速时,空气动力性能急剧减弱,由于正常状态时头重尾轻的特殊状态存在,原本经济实用的水平尾翼,此时成为罪人。

      尾梁断裂,其实也不重要了,因为一旦进入失速,无法改出!重重的摔在....哪怕是河面,海面,存活几率 几乎为零。

      最后,请仔细参读安全通告:

      涡环状态

      涡环,即为直升机运行在自身旋翼产生的下洗气流中并持续下沉的一种状态。

      哪些操作时最容易发生涡环呢?

      1、高进近(Steep Approach)

      2、顺风着陆(Downwind Approach)

      3、顺风操作:快停(Rapid Deceleration)、拉平(Flare)

      4、在无地效状态下悬停(HOGE)

      进入涡环的三个必要条件?

      1、在有功率情况下。

      2、下降率大于300英尺每分钟。

      3、空速小于过渡速度(ETL)16-24节。

      图解涡环:

      涡环状态时直升机出现的症状?

     1、明显能感知的震动、抖动。

     2、下沉率(下降率)增大。

     3、控制(特别驾驶杆)发黏(糊)。

      改出方法?

      理论上来说,只要移除进入涡环的三个条件中的任一一种,都可摆脱涡环状态。

      下面从空气动力角度来逐一分析。

      1、切断功率,也就是关油门进入自转,此时下洗气流大幅度减弱,只剩下图2中的展示情况,不再有下洗气流,不再有压力差,涡环气流自动消失。

      2、上提总距,踩左脚蹬,向右带杆,将直升机由斜侧脱离涡环状态。称为威查德涡环改出法。(需要视频资料请通过微信索要)

      3、重新获得过渡升力(ETL),用前飞的相对气流将涡环吹散。若在无地效悬停时,强风(风速16-24节)同样能吹散涡环。

      最后同样的,学习安全通告:

注:涡环状态的危害并不在中低空飞行,而是在超低空时,特别是野外选址降落、高进近角度进近、周围环境复杂(树木,建筑)、低空风切变(降落时突然逆风变顺风)。通常往往没有足够的高度足够的时间去改出,造成事故最多。故,在所有飞行任务中,都要对此提高警惕,能做到早发现早预防早改出。

     动态翻滚

      动态翻滚意为当直升机滑橇或轮式起落架作用在一支点上,受到一个其他力的作用,使得直升机超过一个临界角度而产生翻滚或翻扣。

      先引入,静态翻滚这个概念。静态顾名思义指直升机停放在机坪,只受重力作用。

      出现的其他外力,从其他方向作用于直升机上。(比如大风?地面其他车辆?)

       这个外力足够大,推使直升机超过去翻滚的临界角度,直升机出现侧翻。

      接下来说,直升机动态翻滚

     动态翻滚的三个必须条件:

     1、支点。

     2、主桨拉力。

     3、翻滚的趋势。

      当一边滑橇,卡在石头、灌木丛、滑行道灯或跑道灯等等等等,或者地面系留未解除。

      或是在近地面飞行时,滑橇碰到什么物体,都会发生动态翻滚。

       当一边滑橇卡住时,主桨的拉力以滑橇为支点使直升机产生一个翻滚的趋势。

      影响因素:

     1、直升机重心的位置。

     2、尾桨拉力方向。

     3、风向风速。

     4、自转或滑跑着陆时着陆区环境。

     改出方法:

     轻柔下放总距!(此时侧向带杆完全没有用的)

     补充图解:

注:在起飞或降落时,时刻留意降落场周围环境,确认滑橇安全后,再做起飞或降落决定。

      早发现早预防早决策早改出。

      地面共振

      多在降落时,在全铰接式旋翼系统直升机上,发生的毁灭性的振动。

      多发生在轮式起落架的直升机上。

      那么直升机地面共振到底是如何发生的?

      这里要先简单介绍下全铰接式类型的主旋翼。

      全铰接式直升机旋翼由三片或三片以上桨叶组成,并可以独自完成挥舞、摆振和变距。

图例:

挥舞:

       为了补偿升力不平衡由桨叶自身形成的挥舞,以平衡前行桨叶与后行桨叶升力不均的现象。

变距:

      为了改变升力大小由桨叶根部至桨尖变距从而改变桨叶迎角大小,由总距杆控制。

摆振:

      为了补偿科里奥利效应控制旋翼的进一步锥进,由旋翼根部的阻尼器(见图例1)控制桨叶的前后摆振。

      正常情况下,每片桨叶之间都有一个等值且固定的角度数值:

      当重着陆发生时,某一方位起落架与地面接触过重,影响阻尼器的正常工作:

      桨叶运转不再协调(120+118+122)由于重着陆或机械故障。

      共振,一个简单的例子,部队士兵过桥,一般都要解散口令,各自行军。

      故,在重着陆时,应随时注意桨叶协调(平衡)及时预防地面共振的出现。

      当,旋翼振动的频率与机身、地面的固有频率一致时,将会发生地面共振,整个直升机会产生强烈的自振直至将机身摇散架。

      改出方法:

      1、如果转速(RPM)在运行范围内:

      立即起飞。待阻尼器重新将桨叶拉回协调位置,再重新降落。

      若感知到其他部分故障,立刻熄火(拔混合比杆)

      2、如果转速(RPM)不再运行范围内:

      立刻熄火(拔混合比杆)

     尾桨失效

      尾桨失效(Loss Of Tail Rotor Effectiveness)缩写:LTE,也称为丧失尾桨效应。直升机受风或飞行员操作不当影响,所发生的非指令的快速的偏转,并且这个偏转会越来越快,无法自动改出。重点!尾桨并未失速!!并不是由于机械故障引起!!!

       在风的作用下,尾桨的拉力受到影响,导致震动的出现。

       先说明一下,直升机出现尾桨失效(失去效应)的原因:

      1、低速(基本上<30节)。

      2、高功率运行的情况下。

      3、风(特别是左侧风和顺风)。

      4、在低高度时危害极大。

      下面介绍的是,4种情况,容易进入尾桨失效:

      1、尾桨受主旋翼涡流影响(旋翼桨尖涡干扰)

      2、方向稳定性失衡(风标效应)

      3、尾桨涡环(涡环状态)

      4、失去有效过渡升力(Loss ETL)

      风,特别是风切变,对于尾桨失效的影响作用非常大。风作用下可以减小尾桨拉力使直升机在非指令下出现右偏转,也有可能增大尾桨拉力使直升机在非指令下出现左偏转。

图解1:

      风从285°至315°方向吹来;风速10节到30节将主旋翼的涡流吹到尾桨上,致使尾桨工作环境及其不稳定!

      在向右转弯时:

      一般来说,尾桨由于俯仰角减小而降低拉力。

      深入来说,此时尾桨刚好受到主旋翼桨尖涡影响而进入一个进一步的拉力衰减状态。

      1、主旋翼桨尖涡影响下,使得尾桨桨叶迎角增大,拉力增大。

      2、此时,需要飞行员蹬右脚蹬去保持一定的转弯率。

      3、当主旋翼桨尖涡通过尾桨之后,尾桨桨叶迎角减小,拉力减小。之前的右蹬量变得多余,机头便加速向右偏转。

图解2:

      风从120°至240°方向吹来;被称作“转向加速者”。

      此时,风试图影响着机头方向(作用于机身和垂直尾翼)。

      可能是左偏或者右偏,取决于风的具体来向。

      加重飞行员双脚工作量。

      如果,初始右转不加以阻止(控制)尾桨进入失控区,偏转将急剧加速。

      在顺风操控时,应时刻保持警惕。

      右转时,非常容易发生尾桨失效。

      此时的尾桨失效,飞行员根本无法阻挡。

      由左侧风转向顺风,需要大量(几乎满舵)的右脚蹬。

      由右侧风转向顺风,

图解3:

     风从210°-330°方向吹来。

     顺风对于尾桨产生的相当于下洗气流,使尾桨进入自身涡环状态(基本类似于主桨涡环)。

      将大大增加飞行员的双脚工作量。

图解3-1:

      造成尾桨的振动。需要一直操控脚蹬。

      注:一旦直升机进入尾桨失效,每当转到顺风区时(120°-240°),都会加速偏转率。

      在失去过渡升力(ETL)时,直升机需要更大的功率,同时尾桨也需要更大的拉力。

      多数情况出现在,在大功率或接近大功率状态下运行。

      那么尾桨失效时会出现什么症状?

      天旋地转!头晕眼花!

      1、飞行员在开始的旋转率时,可能不会察觉到是尾桨失效。

      2、如果在向顺风方向右转时空速减小,直升机的旋转速率会增大,导致功率需求增大,下降率增大。

      改出方法来了:

      1、在出现任何旋转迹象时,立即使用左脚蹬。

      2、几乎与左脚蹬同时的,向前推杆!

      3、如果高度足够,下放总距。

      4、以上无效,那么就只有收油门,进入自转下滑。

      影响因素:

      1、直升机总重。(降低了预留功率的数值)

      2、密度高度。(同样的降低预留功率的数值)

      3、空速过小。(在过渡速度ETL内,尾桨需要100%的不停操控,一旦出现妖风直升机即刻会向右偏转)

      4、功率降低。(由瞬时的功率补偿造成=无法保持主桨转速=无法保持尾桨转速)

       特情不是你想练就能练,特别是LTE!

      真正遇到不如提前预防,下面列出几个预防进入尾桨失效LTE的小技巧:

      1、时刻确保尾桨在规定标准下运行并且可操控。

      2、保持最大功率去维持转速(RPM)。

      3、当在30节一下飞行时,需:

      3.1、避免顺风(尾风)运行。

      3.2、尽量别做无地效悬停(航拍等任务需求,则应时刻警惕LTE),因为此时的功率需求非常大,由于没有预留额外的功率。

      3.3、多留意风向、风速(特别是在8-12节的风)。

      3.4、对于左脚蹬的操作量多加留意,若出现预留位置不够,应提高警惕。

      3.5、对于飞行至风切变多发区域(山地、高楼)时提前降低空速至60-70节,并保持警惕,时刻准备对于LTE的处置。

在飞行时,时刻留意功率与风向风速是绝佳之选!

      迷航程序

       迷航在现代航空几乎已经很少发生了,得力于科技的进步,VOR和之后的GPS的出现,即使在无能见度的情况下也能使得飞行员能够准确到达目的。

      但毕竟电子产品并不是最可靠的,手机会使没电了、机载导航设备受其他电磁波干扰变砖。所以在现代飞行训练中,还是在培养飞行员能灵活使用最原始的导航设备——航图。

      迷航情况在通航飞行中的发生频率还是很高的,最大原因是国内天空(你懂),还有譬如航空器老旧没有先进设备、飞行员没有接受仪表飞行的训练、外界环境的首次执飞,飞行员手中没有完整的航图系统等等。

      对于瞬时进入低能见度(大雾、雾霾、烟幕等)气象条件,这里可以采取绕飞、备降、返航,当然这些程序的实施取决于机长的决策。

      飞行界一句名言:胆大心细。

      对于已经进入低能见度气象条件,可立即根据现有航向,180°掉头返回。

      FAA对于迷航程序的5C公式:

      Calm:首先飞行员必须保持沉着冷静。

      Climb:立即爬升高度,寻找上一领航地标参照物,重新对照航图找准航向位置。

     Confess:确认迷航,检查直升机状态(功率、油量、航向仪、磁罗盘)。

      Communication:尝试联系上一次通话的塔台,报告上一次领航点及通过时间,还有现在周围地形描述主要参照物(建筑、河流、山地等),报告所剩油量、现飞航向、现处高度、机型等数据。若无应答,切换至紧急频率:121.5并设置应答机7600(记忆不混淆法:去咯零零),持续不断呼叫情况。

      Comply:遵循塔台指挥,塔台会给出指定应答机编码,并根据飞行员在机载应答机上的设置在地面雷达,实时指挥飞行航向。

      P s:小技巧,在目视情况下,若真点背遇到塔台无应答,可选择设置7600后,就近着陆(我们是直升机哇,想降哪降哪啊啊啊啊),询问附近老乡,打开手机百度,开启导航目的地,重新起飞就好咯。

      最后,关于直升机能否穿云飞行的问题?做一个探讨

      民航法规所规定的目视飞行规则的直升机,绝对不允许穿云飞行。仪表飞行规则的直升机,必须配有具备仪表飞行能力的飞行员,才可以穿云飞行。

       注:世界上所有的法规,任何上到国家【宪法】小到公司规定,都是在出现相关案例后,逐渐添加逐渐完善起来的。特别的是,民航法规的每一条规定,都是民航人的血或泪换来的。出现安全事故后,便针对该事故制定相关法规用以杜绝往后的类似事故再次重现。所以,飞行员应熟悉了解民航法规,这样再飞行任务中才能更加的得心应手。

图文相关:此图摄于长滩机场,当天并未飞行,为了熟悉直升机各部件而随手拍摄的适合本文的照片。

      当然,如果真正如云,座舱内将丢失一切目视参考,加上云中的水汽含量大,导致“伸手不见五指”。

      那么穿云飞行到底危险在哪里,让国际民航法规,都如此严格的要求保持云距?最危险的既不是怕入云迷航,也不是怕入云空中相撞。最危险的是,入云会导致飞行员空间定向障碍。根据行业的统计,目视直升机进入云层,能够保持飞行姿态的时间,超不过7分钟。所以入云会导致飞行员在7分钟之内,误操作直升机一头砸向大地。

     简单讲一下空间定向障碍:通常情况下,每一个人参与空间定向的感觉通道有视觉,前庭觉,本体觉(触压觉,听觉,内脏觉),其中以视觉为主导。当飞入云层后,视觉参考就彻底失去了。

     这时候飞行员就得靠耳朵里的前庭器官,来感知直升机是在低头,还是在抬头。是在向左翻转,还是在向右翻转。是在爬升,还是在下降。耳朵里的前庭觉,提供的空间定向信息是不够的,飞入云中后,飞行员就会出现空间定向障碍。

     直升机是一种倾向于不稳定的飞行器,需要在飞行时,随时的进行操作微调,以便让直升机保持稳定。飞行直升机有点类似用手指顶扫帚。当目视飞行的直升机飞入云层,直升机在云层里向左边翻转时,您的耳朵可能会告诉您,直升机在向右边翻转。这时候出于本能,您将会操作直升机向左边翻转,来矫正飞行姿态。后果可想而知,就是直升机一头砸向大地。根据行业的统计,目视直升机进入云层,能够保持飞行姿态的时间,超不过7分钟。

      最后总结:远离气象条件不达标的飞行。不要因为胆大,而驾驶目视直升机穿云飞行。也不要因为胆小,迫于领导或者客户的压力,勉强飞行。猥琐发育,别浪。稳住,我们能赢!

      本文到此结束,基本简单的表述了关于直升机特情方面的主要部分,感谢耐心阅读,如有纰漏、错误请联系作者积极探讨及时更正!

分享到:

上一篇:通用航空器的飞行高度要求

下一篇:2018中国民用直升机运营数据分析

返回列表