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伊朗总统莱希遇难,又是直升机在山区失事。直升机只需要一片平地就能降落,发动机故障时还能自旋着陆,为什么反而成为失事率较高的飞行器?
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; w4 s( a- V! z6 I3 R( C# G常规直升机基本为单旋翼,也就是说,用单独的尾桨平衡主旋翼的反扭力。在自旋状态下,反扭力方向反转,操作习惯都要适应起来,否则容易出事。
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$ T9 z! {# `+ r9 i+ i2 e比如说,英美直升机的主旋翼是逆时针旋转的,反扭力方向就是顺时针的。这使得飞机左转迅捷,降低尾桨出力就可以急转弯(snap turn),但右转需要加大尾桨出力,就没有那么迅捷了。
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' V# J0 I: C2 ]- W5 e( O7 m长期的正常飞行养成相应的习惯,可以预期转弯速度。但在发动机故障时,本来就手忙脚乱,还要拔长年养成的操作习惯反过来,需要很大的自制力和镇定,不是每个人都能从容做到的。
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尾桨好比虚拟垂尾,较大的桨盘面积有利于正常的航向控制,但强烈侧风可能把直升机吹得横转过来,在撞山之前航向扭转不过来,尽管发动机好好的。
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更大的问题是涡流环。在特定的气流条件下,旋翼貌似正常旋转,但产生的升力下降。这时大幅度增加功率,反而导致旋翼升力进一步下降。这可以用涡流来解释,但用汽车轮胎在泥浆里打滑做联想,更容易理解。旋翼进入涡流环状态,就好比轮胎在泥浆里开始打滑。这时,越是急着增加功率,越是恶化旋翼/轮胎的工作条件,涡流环/打滑越是严重。" R1 M0 ^ Q" Q. c7 k% J* z
9 y. n( t8 z$ F0 d. p正常的改出应该是降低发动机功率,让旋翼“吃住”空气,再慢慢增加功率,开始爬升。这和轮胎开始打滑时是一样的。差别在于,在平地上,轮胎减功率顶多就是车不动了。但在低空,减功率意味着掉高度,本来就没有高度可以掉,降低发动机功率不可接受。这时实际上“死路一条”了,怎么都不对。
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旋翼的升力中心处在桨毂对地面的垂直投影线上,在正常情况下,与重心处在同一垂线上。正常飞行中发生横摇的时候,升力垂线偏离重力垂线,但作用是自回正的。但在坡地着陆时,需要侧对斜坡(一般不能超过15度,否则超过直升机的控制能力),面对上风方向,上坡方向的起落架首先接地,旋翼桨盘马上向上坡方向倾斜,确保上坡方向起落架可靠接地,然后慢慢减功率,利用重力把下坡方向的起落架也“压到”地面,然后旋翼桨盘迅速回到与斜坡平行的角度。% W6 V' D/ d6 s: o' }2 c
+ c4 }% |7 \4 f5 X1 E# t不能面对上坡方向,那样旋翼容易触地;不能背对上坡方向,那样尾桨容易触地。
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; l, Z" V: m! X) c9 z [( }1 Q2 Q这么多清规戒律,还是在正常有序着陆时的。如果心急慌忙,或者坡地上有突出物,下坡方向的起落架首先接地,那正常的着陆动作立刻造成向下坡方向的倾翻。局部的垂直气流也可能带来意外。
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极低空飞行时挂上树枝、电线等障碍物时,也非常容易失去平衡,导致失事。
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在山区,直升机是方便的交通工具。地形越复杂,直升机的优越性越大,但山区气流、地物的威胁也越大。0 b; Q0 l8 k: L; ~: ~, n
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机械故障是威胁,但VIP直升机一般保养较好,这个问题不大。飞行员素质也是一样,VIP专机飞行员都挑优秀的。问题是依然有太多不可抗力。
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近些年来,已经有多起山区直升机机毁人亡了,如球星科比、台军参谋总长沈一鸣,现在加上伊朗总统莱希。
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