直升机尾桨卡滞试飞技术研究赵敬超()

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1、第二十八届（2012）全国直升机年会论文直升机尾桨卡滞试飞技术研究赵敬超程卫真（中国飞行试验研究院,西安,710089）摘要：本文对直升机尾桨卡滞现象进行了描述，明确了尾桨卡滞特性飞行试验的试飞目的，设计了一种检查尾桨卡滞后直升机飞行能力的试飞方法，并对直升机尾桨卡滞后飞行能力进行了定量分析，同时确定了尾桨卡滞临界决策点，并针对不同卡滞位置进行了飞行决策分析。关键词：直升机；尾桨卡滞；飞行试验引言尾桨是直升机的重要部件，一旦尾桨发生故障，直升机的航向配平能力会减弱甚至消失，会使直升机置于很危险的境地。直升

2、机尾桨故障事故占到直升机总事故的15~20%，是危及直升机飞行安全的重要因素之一。所以对直升机尾桨卡滞后的飞行能力进行试飞检查是非常必要和有价值的。本文的目的就是提供一种试飞方法，对不同尾桨卡滞位置下直升机的飞行能力进行定量分析，并给出相应的飞行决策，为飞行员以及试飞人员提供一定的参考。1尾桨卡滞状态分析尾桨主要用来平衡直升机主旋翼的反扭矩，尾桨在其工作范围内都可能发生尾桨卡滞。直升机在飞行过程中，尾桨位置是通过脚蹬来操纵的，脚蹬位置与尾桨桨距位置是一一对应的。故本项目用不同脚蹬位置来对不同尾桨位置进行讨

3、论。图1为某型直升机平飞过程中脚蹬操纵位置随速度的变化曲线，其中A、B表示的是脚蹬操纵正负极限位置，O点是脚蹬操纵中立位置，H1点是直升机地效外悬停时脚蹬操纵位置，H2点是直升机地效内悬停时脚蹬操纵位置。本项目没有考虑风对尾桨卡滞后飞行能力的影响，是在静风的条件下进行讨论的。尾桨卡滞分为下述几种情况（如图1所示）：在直升机最大滑跑着陆速度限制条件下，U点对应的尾桨位置为直升机安全滑跑着陆尾桨卡滞位置的上限，D1点对应的尾桨位置为直升机安全滑跑着陆尾桨卡滞位置的下限，此点和H2点很接近，在U－D1位置之间发

4、生尾桨卡滞，直升机能以正常滑跑着陆的方式进行着陆，对飞行员的技术要求不高，是直升机发生尾桨卡滞后最安全的着陆方式。D2对应的尾桨位置点为直升机垂直接地方式着陆尾桨卡滞位置下限，在D1－D2之间的位置发生尾桨卡滞，直升机可以垂直接地的方法进行安全着陆，接地过程中可能伴随着偏航角速率，接地姿态控制难度大，带有一定的风险。在U点以上或在D2点以下位置发生尾桨卡滞，直升机着陆难度最大，除尾桨正极限位置附近外，直升机难以用自转下滑的方式进行着陆。根据样例直升机自转下滑数据，进行稳定自转下滑，尾桨平衡位置在正极限位置

5、附近。而且，直升机尾桨卡滞后以自转下滑的方式着陆，航向控制较困难，着陆时侧滑角难以消除，所以不推荐以自转下滑的方式进行着陆。本项目的目的就是提供一种试飞方法，定量确定U点、D1点及D2点的位置，在此基础上，对不同尾桨卡滞位置下直升机的飞行能力进行定量分析，并给出相应的飞行决策，为飞行员以及试飞人员提供一定的参考。439图1直升机某飞行重量下脚蹬操纵位置随平飞速度的变化曲线2直升机尾桨卡滞试飞方法在进行尾桨卡滞飞行特性试飞之前要明确试飞目的，这样才有利于我们进行试飞方法的设计，尾桨卡滞飞行特性试飞的目的有两

6、个：l验证直升机在尾桨卡滞后是否具有速度调整、高度调整以及返航的能力；l给出直升机在不同尾桨卡滞位置时的着陆能力试验结果。第二个目的是重点，因为这个结果关系到直升机发生尾桨卡滞后的操纵决策。在不同的脚蹬位置发生尾桨卡滞，直升机的操纵决策也是不同的。在某一脚蹬位置范围内发生尾桨卡滞可通过一定的操纵实现安全正常着陆，这个区域即为安全正常着陆区域；若在这个区域之外发生尾桨卡滞，直升机只能通过垂直接地等非正常的方式着陆。2.1直升机尾桨卡滞后飞行能力检查此项目用以检查直升机发生尾桨卡滞后的飞行状态调整能力，试飞方

7、法相对简单，采用了初始速度配平状态下固定脚蹬位置模拟尾桨卡滞，操纵直升机变速度及变高度飞行的方法检查尾桨卡滞时速度调整、高度调整及返航的能力。2.2直升机尾桨卡滞后不同着陆方式对应的尾桨卡滞范围的确定直升机发生尾桨卡滞后的着陆方式有以下几种：滑跑着陆、垂直接地的方式着陆。直升机发生尾桨卡滞后采用何种方式进行着陆是一个非常重要的问题，选择正确的着陆方式可以最大限度的保证飞行员及直升机的安全。直升机安全着陆有如下几个条件的限制：l接地速度小于滑跑着陆速度限制；l下降率小于起落架安全限制；l着陆姿态稳定。本项目

8、考虑以上限制条件，采用近地面模拟着陆的方法进行试飞，通过这种方法可以得到直升机不同着陆方式尾桨卡滞位置临界点，下面对该试飞方法进行简单介绍。2.2.1滑跑着陆尾桨卡滞位置临界点试飞439我们首先讨论滑跑着陆临界点试飞。直升机发生尾桨卡滞后，在一定的尾桨卡滞范围内可进行滑跑着陆。其安全要求为：滑跑接地速度在飞行手册滑跑着陆速度的限制以内、下降率以飞行手册中安全下降率为限制、着陆时侧滑角调整为0°。本部分的试飞方法为：使直升机进行