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[技术] 直升机飞行员手册之涡环

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发表于 2007-8-19 09:05:33 | 显示全部楼层 |阅读模式

  直升机飞行员手册之涡环
  制作:试飞员学院 高文权
  尽管旋翼桨尖附近总是存在涡流(桨尖涡),在某些流场状态下,它们会进一步发展,伴随着从翼根向外发展的气流分离,最终导致旋翼拉力下降和随之而来的高度迅速下降。这一状态在某些方面类似于固定翼飞机的失速,在直升机上,这一状态被称为“涡环”。涡环状态的特性就是流动状态非常不稳定,产生振动及拉力变化无常。
  原因
  从多种飞行状态均可进入涡环,但导致涡环的流场状态是相同的,涡环只能在下述所有条件具备时才会发生:
  1.有动力(产生通过将桨盘向下流动的气流);
  2.大下降率(产生一个向上流动的附加气流);
  3.小的前飞速度。
  分析
  当直升机在静止空气中悬停时,相对气流的方向可由桨叶旋转速度和诱导气流来确定,由于外洗作用,在桨尖附近二者均达到其最大值,翼根处具有最大迎角。
  假设降低总距以获得下降率,当下降状态建立后,将产生一个与诱导气流方向相反的相对气流,使沿桨叶的气流分布发生改变。下降使翼根处产生与诱导气流方向相反的气流,使迎角增加;桨尖部位的上升气流使桨尖涡增强,增强诱导气流,减小迎角。
  

  如果进一步减小总距,下降率将增加,上述过程将重复并最终达到这样一个状态:桨叶根部达到失速迎角,此时由于桨尖涡和翼根失速影响,旋翼拉力将减小,只剩下桨叶中部产生平衡重量所需的拉力。
  如果继续减小总距,将导致更高的下降率,使桨叶上产生拉力的区域更小,如果那拉力不足以平衡重量,下降率将快速增加。
  风洞实验显示出桨尖涡形状非常不稳定,使旋翼拉力不对称,直升机将俯仰、滚转和停航,使操纵十分困难。
  

  在完全发展的涡环状态,增加总距只会使情况恶化,不会减小下降率,反而使下降率增加。直升机空中总重量越大,保持高度所需的总距也越大,因此可以推断,大重量时,更容易发生涡环。
  

  现象
  机身抖动和驾驶杆抖动;
  飞机的偏航、滚转及俯仰;
  下降率快速增加。
  改出
  必须改变着导致涡环的流场状态,才能从涡环改出。
  推荐的方法是前推杆以改变桨盘状态,获得前飞速度,使相对气流与诱导气流方向一致,等待直至有正的表速,然后可以增加功率。
  另一种方法是进入自转,将涡流向上吹除,制止涡环后再转入正常飞行。
  小速度时应限制下降率,以防止进入导致涡环的状态,在离地500英尺以下时,很难成功改出。
  练习涡环改出
  说明:
  对于直升机,必须满足以下三个条件才能进入涡环:
  1.有通过桨盘向下的诱导气流(有动力飞行);
  2.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。
  驾驶技术
  1.HASEL检查
  H:如果不机场,高度应足以保证在真高 500英尺以上改出;
  A:场地符合要求;
  S:安全措施,安全带系好;
  E:发动机,检查压力、温度;
  L:观察,观察四周和下方有无其它飞机,练习时加强观察很重要。
  2.进入高度 2000英尺;
  3.检查风向。
  练习时,飞行状态为,60mph,下降率600ft/min。减速并减小功率以保持下降率,发生下述情况任何一条则认为已接近涡环状态:
  1.机身抖动;
  2.直升机偏航、滚转及俯仰。
  3.下降率增加;
  4.RPM变化。
  改出
  推杆,当速度大于20mph时,可增加功率爬升。应当指出,从完全涡环状态改出将有较多高度损失。因此,由于涡环大多在离地较近时发生,认识其初始特征和立即采取改出动作十分重要。


发表于 2009-2-12 12:33:22 | 显示全部楼层
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发表于 2009-9-1 10:24:26 | 显示全部楼层
太好,谢版主
发表于 2009-10-10 15:21:43 | 显示全部楼层
收到,谢谢:handshake
发表于 2009-10-19 15:22:18 | 显示全部楼层
:handshake:):victory:
发表于 2010-9-12 14:54:19 | 显示全部楼层
谢谢!!!!!!!!!
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