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8.17黑龙江R66坠湖事故:直升机可能进入了涡环

 2016-09-08 来源:民航资源网 作者:鹏程翔安  [投稿排行榜]
2016-09-08 14:08:52

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      8月17日16时左右,黑龙江九州通航一架直升机坠入嫩江(齐齐哈尔浏园风景区)水面后起火,所幸机上三人未受伤自行游泳上岸,1名恰在坠落区域的游泳者被剐轻伤。  

      距离8月17日黑龙江罗宾逊R66坠机事故已经过去20天有余,当时在拿到事故比较完整的事故视频后笔者曾第一时间对事故的原因做了初步的判断。随后一位来自美国的拥有50余年30000余小时直升机飞行经验的华人老前辈依据视频资料对这起事故进行了更为详细专业的分析,并做出了类似的判断—“直升机进入了涡环”。

      图:典型的直升机涡环状态流场示意图(图片来源于网络)。

      近日应一位通航朋友的要求,分析挖掘国内直升机飞行事故。在整理手头资料时偶然发现30年前的9月中旬在青海发生的一起类似事故,拿出来和大家共同学习研究。

      事发当天,一架SA315B“拉玛”直升机在青海柴达木盆地尕斯库勒湖地区执行吊挂和转运人员任务,机上除机长、副驾驶外还有1名乘客。当时西北风2-8米/秒,天空被高积云覆盖,能见度大于10公里,气流稳定,天气适航。直升机于15:00起飞,首先到作业区执行吊挂炸药任务,15:50吊挂结束,沿测线向前飞行,起初高度50-70米,后下降30米,速度大约50-60公里/小时,边飞行边寻找测线桩号。当听到地面人员在无线电中说“可能飞过了”时,机长随即操纵直升机向右转弯,企图继续寻找测线桩号,然而当转弯坡度约15-20度,速度50-60公里/小时,转弯角度约70-80度时,机长突然感觉直升机急剧下沉,随即上提总距,但未能制止下沉,力图改平坡度时,直升机已坠地,左转90度翻倒,从机组发觉急剧下沉到坠地仅仅约2-3秒,坠地时间15:55。和黑龙江罗宾逊R66坠机一样幸运的是虽然直升机严重受损,但机上人员安全。

      图:法国SA315B“拉玛”直升机(图片来源于网络)。 

      事故调查表明,事故当时机组只集中精力寻找测线桩号,忽视了直升机的姿态,在转弯过程中直升机前行速度消失至零都毫无察觉,既没有提总距保持高度也没有推杆增加速度,至使直升机垂直下降率越来越大,进入涡环。当直升机进入涡环后,由于流过旋翼的大部分气流处于紊乱状态,发动机产生的功率和流过旋翼的空气能量都损耗于形成的涡流之中,旋翼不仅不产生升力,反而增大了阻力,加大了垂直下降率。当机长发现直升机急剧下沉时,企图用提总距的办法增加升力,然而在涡环中提总距,旋翼向下排压空气随之加大,涡环也随之加大,旋翼所产生的升力则继续减小,阻力激增,使直升机加速垂直下沉,无法改出涡环而坠地。

      再来看一下黑龙江的罗宾逊R66吧。

                         


      视频中可见似曾相识的“右转弯”。

      其实国外对直升机涡环状态的研究最早始于上世纪40年代,上世纪90年代南京航空航天大学也对涡环状态进行了深入系统研究,然而,我们飞行时还是会不断犯同样错误。

      作为飞行员以下几点你必须记住:

      直升机至少满足三个条件才会进入涡环:

      1、有动力飞行(有通过桨盘向下的诱导气流);

      2、大下降率(有从下向上流动的相对气流,与诱导气流方向相反);

      3、小或零速度

      可能导致涡环的飞行状态有:

      1、小速度时带功率下降,下降率大于300ft/min;

      2、自转改出时速度太小;

      3、使直升机以大的拉平姿态下降。

      发生下述情况任何一条现象则认为已接近涡环状态:

      1、机身和驾驶杆抖动;

      2、直升机偏航、滚转及俯仰;

      3、下降率增加;

      4、RPM变化。

      如何避免进入涡环:

      1、在发动机工作状态,操纵直升机作垂直下降或小速度下滑时,下放总距不要过多,保持较小的下降率;

      2、在载重量大,海拔高度高或气温高的情况下,剩余功率小,不宜做垂直上升或勉强在较高的海拔高度上悬停;

      3、在地形复杂,高度较低且重量较重的情况下,没有特殊需要不要做垂直下降。

      如何改出涡环:

      事实上涡环状态是从正常飞行状态逐渐过渡发展而形成的,不是一个瞬时变化的过程。

      在涡环状态初期使用前推杆改出是很有效的处置措施。例如罗宾逊R22在试验飞行中飞行员一感觉到进入涡环立即推杆改出,在5秒之内前飞速度就增至50-60公里/小时,垂直下降率迅速减小为0米/秒,整个改出过程高度损失小于20米,可见根据前述现象及时判断出可能即将进入或刚刚进入涡环状态,迅速采取前推杆改出非常重要。

      当进入发展的涡环状态后,正确的改出方法是稍稍下放总距,向前推杆来获得空速。

      当进入完全的涡环状态后,驾驶杆将很难操纵,从涡环中改出的唯一方法是下放总距,先使直升机进入自转,摆脱涡环,当驾驶杆可操纵后,再向前推杆获得空速,当然这样做会有较多的高度损失。

      涡环较多是在近地时发生的,因此认识其初始现象避免进入涡环或者在进入初期立即采取改出动作是十分重要。切记!(来源:微信“鹏程翔安”)

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