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如何应对直升机尾桨故障?

 2018-07-30 来源:民航资源网 作者:鹏程翔安  [投稿排行榜]

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如何应对直升机尾桨故障?

  图:资料图。

      突发事件

      据报道,7月30日上午某公司一架直升机在执行任务中遭遇特情,飞行员及时处置远离人群实施迫降,机上及周边人员无伤亡。

      从一些媒体刊发的迫降过程及迫降后现场情况的视频来看,当事直升机疑似发生了尾桨故障。

      尾桨故障通常包括两类:一类是传动系统故障,主要是内部机件疲劳磨损或者外部猛烈撞击等导致的尾桨传动轴损坏,使尾桨拉力丧失;一类是操纵系统故障,主要是内部摩擦力或外部的撞击导致尾桨操纵线系损坏,尾桨桨距自由变化或者是卡滞在某一桨距位置不能变化,使飞行员失去对尾桨拉力的操纵。这两种故障都是瞬态紧急故障,飞行员需要快速地识别和判断发生了哪种类型的尾桨故障,并在很短的时间内作出正确的处置,避免直升机进入复杂状态。

      把握三个阶段

      尾桨故障后的处置一般分为三个阶段:瞬态过渡阶段,在这个阶段飞行员需要通过及时处置把直升机恢复到一个安全可控的飞行状态,即俯仰,滚转和偏转速度均为零;机动飞行阶段,在这个阶段飞行员需要调整直升机航向使直升机机动到期望的着陆区域;着陆阶段,在这个阶段,飞行员需要完成带动力滑跑或者自转着陆等。尾桨故障后直升机在这三个阶段是否安全可控,取决与很多因素,包括直升机的构型,故障前的飞行状态,飞行员的注意程度、训练情况和驾驶技术以及尾桨故障的类型等等。

      传动系统故障

      尾桨传动系统故障会导致直升机由于旋翼反扭矩的作用出现机头偏转的现象。俯视顺时针旋翼直升机左偏,俯视逆时针旋翼直升机右偏,偏转程度和当时使用的功率和空速有关,空速较大时垂尾的方向稳定作用可以替代部分尾桨功能,减小甚至消除偏转,有利于保持方向。大功率小空速状态发生尾桨传动系统故障会产生严重偏转,小功率大空速状态发生故障,偏转较小。尾桨传动系统故障的一种特殊情况是尾桨结构由于损坏而脱落,这种情况下,直升机除了会出现机头偏转外,还会由于直升机重心的变化出现机头下俯。

      尾桨传动系统故障的处置,要根据故障发生时直升机的飞行状态而定。无论是在悬停状态时还是前飞状态时发生尾桨传动系统故障,理论上都可以通过下放总距以及关闭发动机进入自转着陆,但是等待空速增加到一定程度,偏转结束,飞行员把直升机恢复到一个安全可控的飞行状态需要一定的时间,也会损失一定高度,所以高度非常重要。当高度允许用来“挥霍”时,可以进入自转着陆,而当高度不太够时,在偏转停止之前可能不应该关闭发动机,因为在接地时至少可以用发动机功率来进行缓冲。

      如果尾桨传动系统故障发生时,直升机有足够的前飞速度(接近巡航速度),安装有垂直安定面的直升机,由于其垂直安定面可以提供足够侧向力来平衡旋翼的反扭矩,所以即使使用发动机功率,只要保持一定速度,直升机就不会出现偏转,这时可以操纵直升机在更大的范围选择着陆场地,建立理想的着陆航线,并采用大速度滑跑着陆。但需要注意的是尾桨传动系统故障后,虽然可以通过向偏转方向的反方向压杆来补偿部分的偏转,但这样会增加阻力,有可能使直升机速度降低,垂尾的方向稳定作用也会随空速减小而降低,所以利用驾驶杆克服偏转时,一定要特别注意保持直升机的速度。

      操纵系统故障

      尾桨操纵系统故障以尾桨卡滞为主。所谓尾桨卡滞,是指由于某种原因,如尾桨操纵线系被卡住、变距杆脱落等,使尾桨桨叶安装角固定在某一角度上,飞行员蹬舵操纵不动,或蹬舵直升机没有反应。尾桨卡滞根据位置可分为中立位置卡滞、高距位置和低距位置。中立位置是指尾桨叶位于中间安装角位置附近,稍高或稍低,此时尾桨还能够提供一部分拉力;高距位置是指尾桨叶偏离中间位置较多,卡滞在较大安装角上,尾桨的桨叶迎角较大;低距位置是指尾桨叶偏离中间位置较多,卡滞在较小安装角上,尾桨的桨叶迎角较小,甚至产生负迎角。

      尾桨卡滞位置不同,故障现象和处置方法有所区别。飞行员要准确判断卡滞的位置,并及时采取相应的方法进行处置。空中判断尾桨卡滞位置的方法主要有:舵位判断法,尾桨操纵系统故障瞬间,如果舵卡死,那么这个位置可能就是尾桨卡滞的位置,可以通过左、右舵前后位置关系来判断尾桨卡滞的大致位置;侧滑判断法,空中发生尾桨卡滞,可以通过座舱内侧滑仪和飞行员的感受来判断直升机的侧滑方向,向前行桨叶方向带侧滑,尾桨卡滞在高距位置,向后行桨叶方向带侧滑,尾桨卡滞在低距位置,侧滑越大,卡滞的位置偏离中间位置越多;总距判断法,飞行员可以通过放总距的方法来判断尾桨卡滞的大概位置,卡滞在低距位置,提总距直升机向前行桨叶方向偏转较快,且较敏感,而放总距向后行桨叶偏转比较迟缓,卡滞在高距位置,放总距直升机向后行桨叶方向偏转较快,且比较敏感,而提总距向前行桨叶偏转则相对迟缓。

      当判断为高距卡滞时,首先调整到经济速度,保持平飞,然后建立较低下滑线,俯视顺时针旋翼直升机保持左侧滑右交叉,俯视逆时针旋翼直升机保持右侧滑左交叉,下滑时消速时机可适当提前,稍放总距消速,控制好下降率,接近地面时,开始上提总距,逐渐消除交叉角,当直升机纵轴方向与着陆方向一致,且状态较平稳瞬间,操纵直升机接地。

      当判断为低距卡滞时,由于尾桨此时能提供的拉力较高距卡滞时要小很多,所以首先要调整到较大速度,尽可能利用垂尾的风标效应,保持平飞,其余操纵同高距卡滞类似,两者之间的区别在于接地速度的大小,高距卡滞接地速度较小,低距卡滞所需接地速度较大。尾桨低距卡滞处置过程中,容易在下滑时消速过快,使垂尾的风标效能降低,直升机方向和姿态出现偏差,偏差较小时可采取调整速度与提放总距来控制方向和姿态进行着陆,偏差较大时要果断复飞。(来源:微信“鹏程翔安”)

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