圖 1-30自轉(zhuǎn)力分布在自轉(zhuǎn)下降過程中影響實際旋翼轉(zhuǎn)速的因素有很多,但是在各條件下轉(zhuǎn)速一定是恒定的。
如果此時出現(xiàn)外力,如陣風影響,旋翼轉(zhuǎn)速將增大,沿槳葉展向攻角會變化,這是因為 “轉(zhuǎn)動誘導氣流 ”分量會增大,沿槳葉展向每個點的合力自轉(zhuǎn)力也會改變,最終的影響是圖 1-30曲線將向槳葉葉根方向移動,內(nèi)側(cè)的負值區(qū)域減小而外側(cè)的負值區(qū)域增大,自轉(zhuǎn)力的正值區(qū)域?qū)⒏拷D(zhuǎn)動軸,自轉(zhuǎn)力臂減小。由于外側(cè)的負自轉(zhuǎn)力增大,力臂又長,總體結(jié)果是使槳葉減速。當槳葉減速時,自轉(zhuǎn)力再次發(fā)生變化直到槳葉恢復到其原來的轉(zhuǎn)速狀態(tài)而保持恒定。
通常來說,自轉(zhuǎn)時的主槳轉(zhuǎn)速會比正常飛行時的轉(zhuǎn)速高,這是因為此時的轉(zhuǎn)速必須滿足以下條件:一要保證有足夠的轉(zhuǎn)速,二要產(chǎn)生足夠的升力而不致引起下降率過大。自轉(zhuǎn)時對旋翼轉(zhuǎn)速的主要限制是槳葉的離心載荷將影響槳葉的強度,除了這個考慮之外,在自轉(zhuǎn)下降時自轉(zhuǎn)的旋翼轉(zhuǎn)速當然是越大越好。
改變自轉(zhuǎn)旋翼轉(zhuǎn)速的方式有以下幾個方面:
1)總槳距操縱回路的調(diào)節(jié)
總槳距桿在放到其操縱的最低位置時主槳的轉(zhuǎn)速將最大,如果這個最低位置在操縱系統(tǒng)調(diào)節(jié)時設(shè)置得太高,自轉(zhuǎn)旋翼轉(zhuǎn)速會太小,此時駕駛員將沒有辦法增大轉(zhuǎn)速。如果設(shè)置的位置過低,自轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速過大時駕駛員則可略提總槳桿以減小轉(zhuǎn)速。
2)直升機重量
直升機重量越重,自轉(zhuǎn)下降率越大。下降率越大,下降誘導氣流越大,旋翼自轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速越大,此時也可通過控制總距桿位置來控制轉(zhuǎn)速。
3)飛行高度
高度較高對轉(zhuǎn)速的影響有兩個方面,由于高度高空氣密度小,升力減小,下降率增大;同時阻力減小而轉(zhuǎn)速增大。轉(zhuǎn)速的控制仍然是通過總距桿位置。隨著高度下降,密度增大,總距桿也需略微放低以適應(yīng)轉(zhuǎn)速變化。
4)飛行速度直升機在自轉(zhuǎn)下降時仍處于直接飛行狀態(tài),當飛行速度增大到某個值時槳葉的阻力會最小。
必須認識到從正常飛行狀態(tài)過渡到穩(wěn)定的自轉(zhuǎn)飛行狀態(tài)并不是瞬間就能完成的,因此自轉(zhuǎn)飛行必須要有一個最低安全高度,如果直升機處于最低安全高度以下,安全自轉(zhuǎn)落地是不現(xiàn)實的。
在各機型的飛行手冊中都用圖表的形式給出了本機型自轉(zhuǎn)飛行的危險高度,圖 1-31是其中的一個例子,圖中在零飛行速度時飛機的自轉(zhuǎn)安全高度是 400英尺,隨著飛行速度的增加,安全高度值減小,直到飛行速度超過 65節(jié)時,由于速度較快,離地面太近則無法完成自轉(zhuǎn)落地了,這時至少飛機高度要在 50英尺以上方可保證飛行的安全。
400英尺
高
度
50英尺
圖 1-31某機型自轉(zhuǎn)安全高度
2拉姿態(tài)
前面討論了自轉(zhuǎn)下降中由于向上的相對氣流的影響直升機操作和控制的原理和方法,自轉(zhuǎn)的下降率雖然可以控制,但仍然偏大,因此駕駛員在落地前必須減小下降率以獲得柔和的降落。
駕駛員在落地前需要采取的動作叫做拉姿態(tài),是指修正直升機落地前的姿態(tài)和旋翼旋轉(zhuǎn)平面的姿態(tài)。
下降率矢量是由水平(飛行速度)矢量和垂直(垂直速度)矢量合成的,水平矢量的大小取決于周期變距桿的位置,而垂直矢量取決于總距桿的位置。駕駛員在落地前實際上是要減小水平和垂直速度以減小下降率。
在選定的降落區(qū)域上方約 50英尺的高度,駕駛員應(yīng)向后帶桿(周期變距桿),這使旋翼旋轉(zhuǎn)平面后傾,直升機變成明顯的抬頭姿態(tài),并出現(xiàn)以下情況:
1)隨著旋轉(zhuǎn)平面的后傾,槳盤與相對氣流間的攻角明顯增大,如圖 1-32。
圖 1-32(a)下降中(b)拉姿態(tài)
2
)攻角增大將使升力矢量增加,旋翼轉(zhuǎn)速增大,自轉(zhuǎn)力增大,增大了用于平衡直升機重力的升力,減小垂直速度。
3
)由于槳盤向后傾斜,使得旋翼有效力也向后傾斜,其水平分力也變成向后
以減小水平速度。
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