直升機(jī)尾槳故障分析及其試飛研究

◎?qū)m鐸

直升機(jī)飛行當(dāng)中，尾槳故障是最難解決的故障問(wèn)題?？v觀以往的直升機(jī)飛行歷史發(fā)現(xiàn)，尾槳故障發(fā)生率較高。因此，在直升機(jī)尾槳故障試飛過(guò)程中，飛行員應(yīng)做好試飛準(zhǔn)備，在豐富的理論知識(shí)及實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，配合正確的尾槳故障處理方法，合理進(jìn)行尾槳故障的正確與及時(shí)應(yīng)對(duì)，進(jìn)而為直升機(jī)試飛的安全提供保障。

一、尾槳故障的類(lèi)型分析

1.氣動(dòng)性尾槳故障。

氣動(dòng)性故障發(fā)生時(shí)，尾槳的抗扭力矩將會(huì)消失，在旋翼反力矩的影響下，直升機(jī)的航向會(huì)向著旋翼旋轉(zhuǎn)相反的方向偏離，進(jìn)而會(huì)導(dǎo)致直升機(jī)機(jī)頭下俯現(xiàn)象。

2.機(jī)械性尾槳故障。

（1）部件故障。

此故障最為嚴(yán)重的直升機(jī)尾槳故障。在尾槳的部件出現(xiàn)故障時(shí)，尾槳的正常運(yùn)行會(huì)受到影響，并且出現(xiàn)振動(dòng)。在旋翼的反力矩影響下，直升機(jī)會(huì)向著與之相反的方向快速偏轉(zhuǎn)，飛行高度會(huì)下降，直升機(jī)的重心也會(huì)向前移動(dòng)，進(jìn)而出現(xiàn)機(jī)頭下俯現(xiàn)象。

（2）腳蹬卡住故障。

如直升機(jī)的腳蹬或操縱機(jī)構(gòu)出現(xiàn)卡住故障，將會(huì)出現(xiàn)左右腳蹬無(wú)法操縱的現(xiàn)象，因此尾槳的槳距角難以得到有效調(diào)整。如左腳蹬在中立位置前卡住，那么尾槳所產(chǎn)生的左偏力矩將會(huì)比旋翼的反力矩更大，這會(huì)使直升機(jī)的飛行方向向左偏移。如右腳蹬卡于中立位置前，直升機(jī)的飛行方向?qū)?huì)向右偏移。而如果左右腳蹬都被卡于此位置，即便進(jìn)行功率大小的調(diào)節(jié)，在旋翼反作用力矩的影響下直升機(jī)的飛行方向也會(huì)發(fā)生改變。

（3）尾槳操縱連桿故障。

出現(xiàn)此故障時(shí)，飛行員無(wú)法通過(guò)對(duì)腳蹬的操控而實(shí)現(xiàn)尾槳槳距及推力的調(diào)整。此時(shí)可參照腳蹬被卡住的情況對(duì)尾槳槳距的位置進(jìn)行判定。

二、尾槳故障的處理方法分析

1.氣動(dòng)必性尾槳故障的解決。

如尾槳失去推力，必須在旋翼自轉(zhuǎn)的情況下才可使直升機(jī)的飛向方向保持平衡。出現(xiàn)飛動(dòng)性尾槳故障而喪失推力時(shí)，應(yīng)將左右腳蹬放平，在速度增加的過(guò)程中，尾槳會(huì)快速進(jìn)入自轉(zhuǎn)狀態(tài)，進(jìn)而可使功率恢復(fù)正常而保持平穩(wěn)的飛行。

2.機(jī)械性尾槳故障的解決。

出現(xiàn)此類(lèi)故障而導(dǎo)致尾槳失去推力時(shí)，應(yīng)使直升機(jī)自轉(zhuǎn)著陸。此時(shí)無(wú)需對(duì)功率進(jìn)行恢復(fù)，只需操縱駕駛桿即可改變直升機(jī)的飛行方向。在尾槳變距系統(tǒng)被卡住時(shí)，首先應(yīng)設(shè)法保持飛行方向的平衡。如尾槳在大槳距被卡住，應(yīng)加大功率而使直升飛保持飛行方向的平衡。此時(shí)，駕駛員可控制直升機(jī)沿著尾槳推力的方向采用測(cè)滑的方式逐步下降，并通過(guò)調(diào)整總距而保持飛行方向及側(cè)滑角度直至降落到地面。如尾槳在小槳距被卡住，應(yīng)降低功率，并在進(jìn)入五邊后將總距進(jìn)行下放而控制下滑方向，并以半自轉(zhuǎn)狀態(tài)著陸。如尾槳卡在左右腳蹬的平衡處，應(yīng)使用中等功率以較慢的速度進(jìn)場(chǎng)并自動(dòng)著陸。

三、尾槳故障試飛方法分析

1.尾槳失效試飛。

尾槳失效包含兩類(lèi)尾槳故障，一是驅(qū)動(dòng)力失效，二是部件故障。尾槳失效試飛時(shí)駕駛員應(yīng)不對(duì)腳蹬進(jìn)行操縱，并將直升機(jī)總距桿放至最底處，以低速控制直升機(jī)自動(dòng)并下滑飛行。同時(shí)，要對(duì)下滑速度進(jìn)行控制，以使旋翼自轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速保持平衡，進(jìn)而在垂尾作用下實(shí)現(xiàn)對(duì)直升機(jī)航向的控制。此外，還應(yīng)對(duì)自轉(zhuǎn)著陸動(dòng)作進(jìn)行控制，使直升機(jī)以每小時(shí)110km的空速、90-107的旋翼轉(zhuǎn)速對(duì)準(zhǔn)地陸場(chǎng)的方向自轉(zhuǎn)下滑。飛行高度距地面為15至20m時(shí)，可降低下滑速度，此時(shí)直升機(jī)機(jī)頭會(huì)向上抬起。距地面5至6m時(shí)，應(yīng)頂桿放平滑撬或起落架；空速逐漸減至零、高度降至2～3m時(shí)，迅速上提總距桿，頂桿保持滑撬或起落架與地面平行，采用瞬時(shí)增距以突然增大旋翼拉力的方法使直升機(jī)著陸，之后將總距桿放到底同時(shí)關(guān)閉油門(mén)。

2.腳蹬被卡住或操縱連桿出現(xiàn)故障的試飛。

（1）左腳蹬被卡在中立位置前的試飛方法。

此故障狀態(tài)下，駕駛員左腳在前的操縱位置保持不變，并對(duì)功率進(jìn)行調(diào)節(jié)，以每小時(shí)110m的空速飛行而使直升機(jī)的飛行方向得以保持。采用左盤(pán)旋飛行的方法對(duì)直升機(jī)的飛行高度進(jìn)行控制，使直升機(jī)飛行至起落航線并產(chǎn)生左向偏航角，此時(shí)可將操縱桿向右調(diào)整而使直升機(jī)的航向偏右，并逐漸降低下滑速度。通過(guò)控制總距桿降低下滑角使直升機(jī)進(jìn)入下滑軌跡，在直升機(jī)的速度完成消失后，在著陸點(diǎn)上空1至2m時(shí)保持懸停狀態(tài)，對(duì)總距桿進(jìn)行調(diào)節(jié)而使直升機(jī)逐步降低飛行高度而完成著陸。

（2）右腳蹬被卡在中立位置前的試飛方法。

在穩(wěn)態(tài)平飛的狀態(tài)下，試飛員保持右腳蹬在前的航向操縱位置不動(dòng)，然后調(diào)整功率，使空速為110km/h，保持直升機(jī)的飛行方向；用向右盤(pán)旋的方法，調(diào)整飛行高度，進(jìn)入起落航線飛行，調(diào)整功率且適量向前推桿以增大空速，使直升機(jī)借助于垂尾的作用保持航向；當(dāng)直升機(jī)到達(dá)航線高度后，需柔和頂桿使直升機(jī)增速到180km/h。當(dāng)接近改出方向時(shí)，需放總距，并向左推桿同時(shí)再稍向后帶桿，將空速減至150km/h，使直升機(jī)改出轉(zhuǎn)彎，保持直線飛行，然后操縱直升機(jī)進(jìn)入起落航線飛行；當(dāng)直升機(jī)的高度下降至1～20m時(shí)，柔和放總距桿并向后拉桿，緩慢平穩(wěn)地減速；當(dāng)高度下降至5m時(shí)，應(yīng)調(diào)整航向；當(dāng)高度降至約2m時(shí)，將油門(mén)關(guān)至慢車(chē)，采取瞬時(shí)增距的方法著陸。

（3）雙腳蹬被卡在中立位置的試飛方法。

在穩(wěn)態(tài)平飛的狀態(tài)下，試飛員保持左、右腳蹬在中立位置不動(dòng)，然后調(diào)整功率，使空速為110km/h，保持直升機(jī)直線飛行；通過(guò)向左（或向右）做盤(pán)旋上升或盤(pán)旋下降，調(diào)整飛行高度，進(jìn)入起落航線飛行；當(dāng)高度下降至10～20m時(shí)，保持空速為7O～80km/h，向著陸點(diǎn)飛行；當(dāng)高度下降至5m時(shí)，應(yīng)柔和上提總距，同時(shí)頂桿放平滑撬或起落架；當(dāng)機(jī)頭向右偏轉(zhuǎn)接近對(duì)正跑道；高度約2～3m時(shí)，應(yīng)迅速將油門(mén)關(guān)至慢車(chē)；當(dāng)高度約1～2m時(shí)，采用瞬時(shí)增距的方法使直升機(jī)著陸。

結(jié)語(yǔ)：直升機(jī)的尾槳故障試飛是一個(gè)難度很大的飛行科目，其試飛方法和特情處理方法也是很復(fù)雜的，試飛員應(yīng)該在大量訓(xùn)練的基礎(chǔ)上，掌握各個(gè)機(jī)型尾槳故障的不同規(guī)律，以便更好地完成這項(xiàng)風(fēng)險(xiǎn)試飛科目。