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飛機(jī)意外螺旋的特點和處置

2020-09-27 08:59:41司利國曾華遲偉
數(shù)碼設(shè)計 2020年10期
關(guān)鍵詞:處置特點

司利國 曾華 遲偉

摘要:飛機(jī)一旦進(jìn)入意外螺旋,飛行員極易緊張,嚴(yán)重影響飛行安全。本文主要介紹意外螺旋的特點、處置方法以及壓順桿改螺旋的簡化原理。

關(guān)鍵詞:意外螺旋;特點;處置;

中圖分類號:V323?文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A?文章編號:1672-9129(2020)10-0167-01

意外螺旋和教學(xué)螺旋相比,不利條件較多,飛行員處置不及時,就容易造成事故。

1?飛機(jī)意外螺旋的特點

1.1思想上無準(zhǔn)備,精神容易緊張。有些人可能短時間“發(fā)懵”,出現(xiàn)知覺遲純、頭腦不清醒;少數(shù)人可能失去定向能力、喪失改出信心。

1.2多數(shù)意外螺旋是在機(jī)動動作中進(jìn)入的,由于進(jìn)入表速大,動壓大,抖動急劇,狀態(tài)變化突然和多樣,增加了飛行員判斷的困難。

1.3飛機(jī)突然變狀態(tài),飛行員很容易不自覺地按一般操縱習(xí)慣做動作。例如,機(jī)頭下沉就向后拉桿,飛機(jī)向一側(cè)滾轉(zhuǎn)就壓反桿,而這種下意識動作總是要加劇失速,促使飛機(jī)進(jìn)入螺旋和延遲螺旋的改出。事故實例中這種情況是很多的。

1.4意外失速螺旋進(jìn)入的高度通常不如螺旋訓(xùn)練中那樣充裕和心中有數(shù),這就要求飛行員既要力爭改出,又要注意高度變化,在沒有條件改出的情況下及時跳傘。

關(guān)于意外螺旋的處置有些飛行員認(rèn)為,由于時間緊迫,應(yīng)該用“最強(qiáng)”的方法來改出。甚至有些人認(rèn)為,飛機(jī)一變狀態(tài),馬上就蹬反舵、壓順桿、推桿到頭。他們的基本想法是:方法越“強(qiáng)”,效果越好。

事實并非如此。在失速螺旋中,飛機(jī)的平均迎角并不相同。對于平均迎角不是很大的失速和不穩(wěn)定螺旋,如果用過強(qiáng)的方法去改,不僅不能可靠改出,反而會使螺旋從一種狀態(tài)變成另一種狀態(tài)。例如改左螺旋結(jié)果進(jìn)入了右螺旋,改正螺旋結(jié)果進(jìn)入了反螺旋。這種情況在螺旋事故中并不少見。

2?意外螺旋的處置方法

對于意外螺旋,能否用一套操縱方法來適應(yīng)失速和不同程度的螺旋狀態(tài)呢?“平、中、順”方法提供了這種可能性。就是將“平、中”,“平、中、順”和“最強(qiáng)”方法揉合為一套操縱程序,在改意外進(jìn)入失速螺旋時可按三步實施:第一步,蹬平舵、桿中立或桿推向前(大載荷進(jìn)入的失速,需推桿向前,以便迅速退出失速,不失改出失速的時機(jī)),看高度和速度,判斷飛機(jī)是否旋轉(zhuǎn),向哪邊旋轉(zhuǎn)。第二步,認(rèn)定旋轉(zhuǎn)方向壓順桿。第三步,如飛機(jī)繼續(xù)旋轉(zhuǎn)1.5-2圈(或6-8秒鐘)仍無停轉(zhuǎn)趨勢,用力蹬滿反舵。

這套程序適用于意外進(jìn)入失速螺旋的各種動態(tài)。對于失速,完成第一步即可,對于螺旋完成第二步就能改出;若動作不確切,改出延遲,則完成第三步就可制止旋轉(zhuǎn)。但必須在旋轉(zhuǎn)停止時,及時回桿回舵。這一套操縱程序既是把三種方法連貫起來,又能逐步加強(qiáng),適應(yīng)各種情況。這套程序飛行員易于掌握。在意外進(jìn)入失速螺旋情況下,飛行員不必先判明是失速還是螺旋,就可先實施第一步操縱,從而爭取了時間和高度。對于高度較低的螺旋,壓順桿后不一定等2圈,還可早些蹬出反舵。

在螺旋的改出過程中這兩者關(guān)系是變化的。隨著螺旋的改出,旋轉(zhuǎn)角速度和平均迎角都會逐漸減小,因而慣性力矩也隨之減小,舵面效能逐漸加強(qiáng),即壓順桿作用逐漸減弱,而蹬反舵作用越來越強(qiáng)。這一特點正說明以壓順桿為主的方法改螺旋的優(yōu)點,它在螺旋改出過程中制偏作用也隨之減小,因而停轉(zhuǎn)時飛機(jī)狀態(tài)穩(wěn)定,回順桿即使慢一點,飛機(jī)也不易很快轉(zhuǎn)為反方向的螺旋,但以反舵為主的“標(biāo)準(zhǔn)方法”改螺旋,則要求停轉(zhuǎn)時立即收回舵,以防止飛機(jī)轉(zhuǎn)為反方向的螺旋。所以,飛行員覺得“平、中、順”方法容易掌握,改出動態(tài)穩(wěn)定。同時,我們又把反舵作為輔助手段。如果壓了順桿飛機(jī)繼續(xù)旋轉(zhuǎn)1.5-2圈尚未停轉(zhuǎn),但旋速己減慢,平均迎角已減小,這時,蹬出反舵,其效能大為提高。所以,改螺旋要以壓順桿為主,蹬反舵為輔。

3?壓順桿改螺旋的簡化原理

有些飛行員認(rèn)為“平、中、順”方法好做不好學(xué),希望能把這部分原理簡化為易于掌握的知識,這里介紹一種簡化原理。

改螺旋的關(guān)鍵在于制偏,只要繞立軸的角速度減小至零,它與滾轉(zhuǎn)交感形成的上仰慣性力矩就會消失,這樣,在俯仰穩(wěn)定力矩作用下,飛機(jī)就能減小迎角、退出失速。壓順桿就能產(chǎn)生這個制偏作用,這主要依靠慣性力矩的作用。

慣性力矩是物體的旋轉(zhuǎn)與其慣性主軸不重合時產(chǎn)生的物理現(xiàn)象。對于飛機(jī)來講,慣性主軸與飛機(jī)機(jī)體軸基本一致。因此,飛機(jī)產(chǎn)生慣性力矩的條件是:只要存在繞機(jī)體某兩個軸的角速度,就會形成繞第三軸的慣性力矩。

螺旋中飛機(jī)總角速度??稍跈C(jī)體軸上分為三個分角速度,即偏轉(zhuǎn)、滾轉(zhuǎn)和俯仰。例如左螺旋時有左偏、左滾和上仰三個角速度。根據(jù)慣性力矩產(chǎn)生條件,每兩個角速度可交感產(chǎn)生一個慣性力矩,因而三個角速度可分別形成三個慣性力矩。

螺旋在穩(wěn)定旋轉(zhuǎn)階段中,繞立軸的各力矩應(yīng)平衡,即助偏力矩和制偏力矩相等。進(jìn)入螺旋則要求前者大于后者,改出時則要求后者大于前者。助偏力矩有:方向舵操縱力矩和方向不穩(wěn)定產(chǎn)生的自轉(zhuǎn)力矩;制偏力矩有:方向阻轉(zhuǎn)力矩和上述的偏轉(zhuǎn)慣性力矩。

改出螺旋的原理即在:蹬平舵使方向舵操縱力矩消失為零,壓順桿增大偏轉(zhuǎn)慣性力矩,從而制偏力矩大助偏力矩,偏轉(zhuǎn)角速度不斷減小以致停轉(zhuǎn)。

為什么壓順桿能增大偏轉(zhuǎn)慣性力矩而產(chǎn)生制偏作用呢?這是因為壓順桿能增加滾轉(zhuǎn)角速度和上仰角速度,因而它們交感的慣性力矩也就增大。壓順桿副翼的操縱力矩使?jié)L轉(zhuǎn)角速度加大,壓順桿產(chǎn)生的附加滾轉(zhuǎn)角速度與螺旋中原有的偏轉(zhuǎn)角速度交感產(chǎn)生上仰慣性力矩,此力矩使上仰角速度增加。這樣,滾轉(zhuǎn)和上仰角速度都加大了,所以偏轉(zhuǎn)慣性力矩也加大了,其增量就是壓順桿的制偏作用。

參考文獻(xiàn):

[1]失速和螺旋縱橫談[J]. 程昭武.航空知識. 1998(11)

作者簡介:司利國,男,1981,漢,吉林輝南,本科,教員,研究方向:飛行原理。

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