漫谈直升机的降落安全问题

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1、漫谈直升机的降落安全问题（转）·发表于：2013-08-1613:06:30·作者:卓尔合群发短信加好友更多作品级别：大元帅积分：224055直升机是可以垂直起飞、降落的飞机。既然是飞机，最大的问题不是飞不起来，而是飞起来后无法安全降落。但直升机可以垂直降落，不需要跑道，在危急情况下，赶紧找一个地方降落下来，即使在丧失动力的最坏情况下，也可以自旋降落，为什么还会有降落安全问题呢？事实上，直升机非但有降落安全问题，问题还不小。5月1日精锐的美国海军海豹突击队长途奔袭阿伯塔巴德击毙本·拉登时，一架神秘的直升机在降落中失事，幸好

2、无人因此伤亡，但留下的残骸引起关注航空技术的人们一阵不大不小的惊讶。不久的8月6日，一架运载22名美军特种部队和7名阿富汗特种部队人员的CH-47直升机被塔利班的火箭筒击中，机上人员全部丧生。火箭筒的对空射程十分有限，所以这架CH-47 应该在很低的超低空，但依然没有做到在被击中之后争取时间安全降落。这些由最老练的直升机飞行员驾驶的直升机也难逃失事的厄运，凸显了直升机特有的降落安全问题。直升机可以垂直起落，但不等于可以则任何地方安全起落，要在这样的斜坡起落就有很大的挑战直升机的奥秘全在于那个旋翼。旋翼旋转时，形状像一个倒立

3、的伞，旋翼桨叶叶尖划过的途径构成伞沿，伞沿构成盘面的轴向指向旋翼的出力方向。水平旋转时，旋翼产生的是纯升力；前倾旋转时，旋翼出力的垂直分量构成升力，水平分量则构成推力，所以直升机的旋翼同时产生升力和推力，旋转盘面的前倾角度决定了旋翼出力在升力和推力之间的分配。直升机的爬升、下降和前行是旋翼的出力和盘面角度综合控制的结果。直升机的基本飞行控制是总距和周期距，总距用于控制旋翼在盘面方向上的出力，周期距则用于旋翼盘面的倾斜角度，包括前倾、后倾和侧倾，用于实现前飞、倒飞和侧飞。直升机控制还包括蹬舵，用于控制尾桨的反扭力。直升机的奥

4、秘在于旋翼，麻烦也来自旋翼。旋翼叶尖盘面指向决定了直升机的运动方向在空中飞行的时候，直升机是一个可以三维转动的物体，转动中心位于重心，一般位于机体的下半部。旋翼盘面的出力轴线通过重心时，飞机稳定飞行；出力轴线不通过重心时，力臂就造成滚转，滚转方向和滚转速度由旋翼盘面轴线偏离重心的相对位置而定。另外，旋翼盘面倾斜时，产生的升力随倾斜角度而变化。在机动动作期间，直升机的燃油消耗相对于总重可以忽略不计，所以重量是不变的，而机动动作期间，旋翼盘面的角度在不断变化，旋翼出力的垂直分量随之在变，所以为了保持高度，必须保持升力和重力相等

5、，总距和周期距在机动飞行期间需要协调控制，两者都是控制直升机机动的主要手段。典型直升机采用单旋翼加单尾桨，串列或同轴双旋翼、无尾桨、倾转旋翼、刚性旋翼等其他形式的直升机也有使用，情况更加复杂，不在本文讨论范围之内。就降落动作而言，在正常情况下，直升机在空中减速接近降落场，进入悬停后，平滑地减小总距，垂直下降，轻缓接地，然后继续平滑地减小总距，直至在地面停稳，然后可以彻底收油门，准备关发动机。如果天气无风，地面平整且水平，直升机垂直降落并不复杂。但在战斗中，不是总能挑选天气、地面的条件的，还不能气定神闲地降落，甚至可能遇到直

6、升机受到战损的情况，这时挑战就来了。在敌人火力下突击机降，通常采用高速进入，然后急停速降，尽量减少在敌人火力下暴露的时间。在进入时，一般猛拉周期距，使直升机像眼镜蛇一样高高扬起，同时适当收一点总距，开始下降。直升机拉起的姿态导致很大的阻力，旋翼盘面后倾则产生向前的推力，进一步强化减速过程。急停完成的同时应该正好进入悬停，然后改平下降，直至接地。急停和悬停转折的高度不应该太高，否则从悬停到接地的时间较长，增加暴露在敌人火力下的时间。但如果高度过低，在机头拉起的同时，尾桨下垂，有可能触地，就要发生事故。急停拉起速降如果不小心，

7、尾桨可能触地涡流环是更大的危险，如果涡流环足够强烈，旋翼好像打滑一样，加大功率只会加速下降，造成事故尾桨触地的危险毕竟还比较直观，但直升机在陡直速降过程中，还有另一个更加凶险但并不直观的问题：涡流环。旋翼靠旋转产生升力，但桨叶靠近圆心处的线速度低，靠近叶尖处的线速度高，所以旋翼产生的升力不是沿径向均匀分布的，而是中间小，周边大。这也可以用旋翼产生的压力分布来表示，向下的压力可以等同于向上的升力，旋翼的压力分布就是像曾经流行的蛤蟆墨镜的形状，两端下垂，中间扁平，也就是边缘处压力大，圆心处不产生压力。在直升机下降过程中，旋翼盘

8、面承受向下运动的阻力，旋翼边缘继续产生足够的升力，可以克服阻力，气流继续向下运动；但旋翼中心本来就不产生什么升力，此时在阻力作用下形成圆心处局部空气向上流动的现象，造成严重升力损失，这就是涡流环。在下降速度不高的情况下，涡流环导致的升力损失问题不大；但高速下降时，涡流环急剧恶化，导致升力迅速下降。更加糟