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[工程技术] 直升机为什么容易在山区失事

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 楼主| 发表于 2024-5-24 21:25:43 | 只看该作者 回帖奖励 |倒序浏览 |阅读模式
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?  u5 G: z- M$ s6 \  n& U; C6 T

0 N5 G( G/ V) @4 X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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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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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。. }" ^# ^2 C. ?2 b! Z# `
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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。3 i' U# P7 k! \& ^9 c& d: o  h
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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。
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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。' U; n  N% x5 d6 m/ v% j0 ^' f
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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。
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  L/ V3 m/ A) a& m3 L+ E6 |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。2 s3 O/ L3 L/ N! q' P: j. {

& g- S, J+ }2 I, E- ]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。  H0 I+ m8 I) H
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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。# V: ]2 ^. l' [& A

, C3 a, a5 U1 M8 p2 d" k1 l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。! K1 v' @" [0 T$ y+ Q1 ?' V- l% @

/ ?1 M$ C7 K: U$ J- ~* }: l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。2 S9 Y! B, v% b& q% i

) j" E1 I. F4 M* c% g# m7 j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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    [LV.Master]无

    沙发
    发表于 2024-5-24 23:15:26 | 只看该作者
    直升飞机是不是应该高度自动化呀?人工操作,感觉太复杂了。人类不太能够胜任了。
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     楼主| 发表于 2024-5-25 12:04:16 | 只看该作者
    赫然 发表于 2024-5-24 09:15( P( h8 F1 b3 U( v
    直升飞机是不是应该高度自动化呀?人工操作,感觉太复杂了。人类不太能够胜任了。 ...
    ! a! P- @$ D" r8 m/ s% w
    已经高度自动化了,剩下的都是不大好自动化或者还不放心自动化的。新一代直升机都是电传飞控,有些已经不直接控制周期距、总距了,而是只控制方向、姿态这些。和战斗机不在直接控制襟翼副翼差不多。但贝尔212应该还是原生态的。

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      发表于 2024-5-25 18:22
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