直升机自转着陆的安全性

227 第十七届 2001全国直升机年会 论文 政研论文下载论文大学下载论文大学下载关于长拳的论文浙大论文封面下载 直升机自转着陆的安全性 王遇波 接培剑 崔利 陆军航空兵学院 摘 要 旋翼自转是直升机一种特殊的飞行情况 该情况下 旋翼失去发动 机带动 只能利用其原有的旋转动能和直升机的位能保持稳定旋转 因此 发动机停车后如何保证直升机自转着陆的安全性变得尤为重要 本文从理论 上 分析 定性数据统计分析pdf销售业绩分析模板建筑结构震害分析销售进度分析表京东商城竞争战略分析 了旋翼自转的基本原理以及影响自转着陆安全性的几个因素 并就加 强旋翼自转飞行训练的问题提出了一些看法 1 前言 旋翼自转是指飞行中旋翼失去发动机带动 或发动机与传动机构脱开 之后 利 用其原有的旋转动能和直升机的位能 仍能保持稳定旋转的现象 飞行员利用旋翼自 转中产生的拉力 仍可操纵直升机进行垂直下降或滑翔 良好的旋翼自转性能 对保 证飞行安全是十分必要的 这说明 飞行中若是出现了发动机空中停车的情况 驾驶 员仍然能够操纵直升机寻求安全着陆 使人员和机体免遭损害 或者使损害的程度尽 量降低 这是直升机的特殊本领 但是 并非每次该情况下直升机都能够成功的安全 着陆 在直升机的飞行历史上有过人机平安无事的时刻 同时也出现过多次重大的事 故 所以 旋翼自转状态下 直升机能否安全着陆是一个不确定的问题 它要受到多 个因素的影响 本文从旋翼自转的基本原理 影响直升机自转着陆安全性的因素以及 加强旋翼自转着陆飞行训练三个方面浅要分析了关于直升机自转着陆安全性的问题 2 旋翼自转的基本原理 1 旋翼自转状态下直升机的功率平衡 正常飞行时 维持旋翼稳定旋转所消耗的型阻功率 Nx 诱导功率 Ni和废阻功率 Nf 由发动机提供的可用功率 Nky来满足 即 Nky = Nx + Ni + N f 旋翼自转状态下 Nky=0这时旋翼稳定旋转所需要的功率则全部由单位时间内直 升机因为高度降低而减小的位能来满足 若由于位能的减小而使旋翼获得的功率为 E 则有下式 E = Nx + Ni + N f 2 旋翼自转状态下 桨叶微段 叶素 所受空气动力情况 由图 1.知道 正常工作时 旋翼由发动机带动旋转 叶素的升力 Y和空气阻力 X 在旋转面上的投影分别是 QY和 QX 二者的方向相同 指向后方 其和为叶素的旋转 阻力 Q 所以 该状态下旋翼桨叶各叶素的旋转阻力所形成的旋转阻力矩 必须由发 动机传至旋翼轴的扭矩来平衡 才能保证旋翼稳定旋转 228 A 正常工作时 B 稳定自转时 图 1 桨叶叶素的空气动力 旋翼自转状态下 相对气流合速度 W自下而上斜向指向桨叶叶素 桨叶来流角 变为负值 此时叶素的升力 Y向前倾斜 在旋转面上产生一个方向向前的分力 QY 该 分力由起旋转阻力作用变为拉着旋翼继续旋转的动力 而这时由空气阻力 X形成的旋 转阻力 QX 仍力求阻止旋翼旋转 当旋翼各片桨叶的 QY 和 QX取得平衡时 旋翼就能 保持稳定旋转 这就是旋翼能够自转的基本原理 3 旋翼自转状态下 影响直升机安全着陆的因素 1 飞行高度和飞行速度 直升机在飞行时 其飞行高度和飞行速度存在一个应避免进入的区域 如图 2所 示 这是考虑到直升机的飞行安全而规定的 因为 旋翼在失去发动机带动时 如果 直升机当时的飞行高度和飞行速度的组合不合适 就很难操纵直升机进入最佳的滑翔 状态 理论和飞行实践 表 关于同志近三年现实表现材料材料类招标技术评分表图表与交易pdf视力表打印pdf用图表说话 pdf 明 直升机保持最小的下降率进行滑翔 对保证直升机在旋 翼自转状态下着陆的安全是极为重要的 而当直升机以经济速度 经济速度是指直升 229 机平飞时 旋翼需用功率最小时的飞行速度 滑翔时 可以获得最小的下降率 如 果在一定的高度和速度范围内 发动机停车后 驾驶员来不及操纵直升机进入以接近 经济速度作滑翔 这时 直升机就会以较大的下降率触地 将会危及飞行安全 图 2 中用斜线标明的区域 就表示了直升机飞行中应该回避的高度和速度范围 称为回避 区 每种型号的直升机都有自己的安全图线 标明飞行的回避区 直升机在回避区指 出的高度和速度范围内飞行 不但发动机停车后驾驶员来不及操纵直升机进入以接近 经济速度作滑翔 而且在直升机触地时所受的力会超过机体结构所能承受的最大撞击 力 我国首次自行研制的直-11轻型直升机 于 2000年 9月 24日 在海拔 3600米 的青藏高原某机场顺利完成了高原地区全部边界科目试飞 其中一项科目是在距地 7 米空中关闭发动机 靠旋翼自转产生的升力进行下滑着陆 进行速度和高度组合下极 限边缘科目试飞 直-11一次成功完成 验证了直-11型机具有优越的旋翼自转性能 2 旋翼转速 旋翼自转状态下 自转转速的大小也是影响直升机着陆安全性的一个因素 旋翼 的自转转速可以由总距杆进行控制 上提总距杆 旋翼总距增大 可使旋翼转速减小 下放总距杆 旋翼总距减小 旋翼转速增大 如果旋翼的自转转速过大 将使型阻功率增大 进而旋翼的需用功率增大 为了 保持旋翼稳定自转下滑 单位时间内直升机位能的减小量就需增加 来满足增大的旋 翼需用功率 其结果使直升机滑翔时的下降率增大 以大的下降率着陆是不安全的 上提总距杆 增大旋翼总距 可使旋翼转速变小 但此时 旋翼总距的增大 也会使 旋翼的型阻功率增大 从而引起下降率增大 而且由于旋翼的自转转速小 旋翼所储 备的旋转动能小 这对自转着陆也是不利的 因此 直升机在旋翼自转状态下滑时 旋翼转速应控制在一定的范围内 各型直 升机都规定了这一情况下的旋翼转速范围 为了在滑翔中能获得较小的下降率 这个 转速大致是发动机工作时的额定转速 例如 米-8 直升机在旋翼自转状态下 旋翼 转速的最佳范围是 185.4-193.4转/分(即旋翼转数为 92~95%) 3 操纵动作 发动机空中停车后到着陆这一段时间 驾驶员的正确操纵对直升机自转安全着陆 是很关键的 飞行中 当发动机空中停车 旋翼失去发动机带动后 为了防止旋翼转速下降过 多 并为旋翼进入自转提供良好条件 驾驶员应迅速将油门桨距杆下放到底 如果驾 驶员的动作过迟或下放不到底而使旋翼总距过大 旋翼转速将会急剧减小 甚至有可 能停转 旋翼不能进入稳定自转 发动机停车后 直升机的高度发生变化 在直升机进入自转下滑以前应立即断开 230 自动驾驶仪 进入人工操纵状态 否则 自动驾驶仪的高度通道仍自动控制油门桨距 杆的移动 使旋翼不能顺利进入稳定自转 当直升机自转下滑快要着陆时 驾驶员应在贴近地面上方某个适当的高度上瞬时 上提油门桨距杆 使旋翼瞬时增距 旋翼拉力增大 直升机垂直和水平两个速度分量 都尽可能的降低 从而使直升机以最小的下降率接地 减小直升机同地面的撞击力 保证了着陆的安全 (图 3表示了直升机在自转状态下理想的瞬时增距机动) 图 3 直升机自转时理想的瞬时增距机动 4 心理素质的因素 作为一个合格的飞行员 需要具备良好的心理素质 尤其飞行中遇到特殊情况时 更需要有极佳的心理素质 当飞行险情出现时 心理素质差的飞行员会表现出情绪紧张 心理恐惧 以至手忙脚乱 并且这种糟糕的状态长时间不能得到控制和调节 引起操纵失 误 出现错忘漏的情况 其结果是不堪想象的 就算险情不复杂 也有可能导致事故的发 生 另一种情况是 对心理素质优秀的飞行员来说 险情刚一出现时有紧张的情绪是正常 的生理反应 但是他能阻抗住过度紧张情绪的自然发展 尽快经自我调控使心理恢复到较 正常的情绪状态中 保持清醒的头脑 以坚强的意志和战胜困难的信心和勇气 凭借自己 的智慧 技能 经验去排除险情 化险为夷 发动机空中停车是非常危险的情况 如果飞行员当时能保持极佳的心理状态 遇 险不惊 正确处置 就能操纵直升机尽可能的安全着陆 至少能降低事故的等级 4 加强旋翼自转飞行训练 为了减少直升机自转着陆的事故率 更大的保证飞行安全 除了要求直升机自身 231 具有良好的旋翼自转性能外 还应当在平常的飞行训练中加强空中发动机停车这一科 目的训练 该训练应该从两个方面进行 一是地面训练 另一个是空中飞行训练 地面训练工作包括 1 要做好预防飞行事故的安全教育工作 强化安全意识 向与飞行有关的各 个人员 比如飞行员 飞行指挥员 地勤人员等提供各种安全信息 要求他们确实建 立把飞行安全放在首位的安全意识 提高工作的质量和可靠性 避免人为造成的飞行 事故 2 对以往发生的空中停车 直升机自转着陆成功和失败的事例从正反两方面 进行分析和 总结 初级经济法重点总结下载党员个人总结TXt高中句型全总结.doc高中句型全总结.doc理论力学知识点总结pdf 吸取教训 积累经验 3 直升机自转能否安全着陆 虽然与和飞行有关的各个环节都有关系 但是 关键取决于飞行员的飞行水平和心理素质 所以加强飞行员心理素质的训练同样是非 常重要的 在心理素质的训练上 最好能针对飞行员的个性特点逐步展开 4 应该加强航空理论教育 使飞行员不但能娴熟地操纵直升机 而且还懂得 直升机的飞行原理以及操纵原理 即知其然并知其所以然 空中飞行训练应该有 计划 项目进度计划表范例计划下载计划下载计划下载课程教学计划下载 有步骤 有重点的开展 保证每一次训练的质量 配 合实际飞行的演练 对有模拟机的机型 应充分利用模拟机进行训练 5 结论 发动机空中停车后 旋翼进入自转状态 直升机利用旋翼自转下滑着陆进行自救 但是直升机自转时能否安全着陆要受到直升机的飞行高度和飞行速度 旋翼转速 飞 行员操纵动作的正确性以及飞行员心理素质等诸多因素的影响 所以 为了提高直升 机自转着陆的安全性 飞行部队从各个方面加强旋翼自转飞行训练是十分重要的 参 考 资 料 [1] 直升机空气动力学 中国人民解放军第一航空技术专科学校 1990.3 [2] 林其昌编著 直升机飞行力学 中国人民解放军第一航空技术专科学校 1991.10 [3] RW 普劳蒂 美 直升机性能及稳定性和操纵性 航空工业出版社