加入时间:2024-01-14 16:04 访问量:2347 信息来源: 知识就是力量 2023年11期
直升机悬停是指直升机在一定的高度上,保持位置不变的飞行状态。在自然界中,有不少出色的“飞行高手”,它们精妙绝伦的飞行技巧令人类叹为观止,例如蜻蜓。会悬停的直升机是受蜻蜓的启发而诞生的吗?
来自竹蜻蜓的启发
蜻蜓,是靠翅膀高速上下振动产生升力实现悬停的;直升机,是靠螺旋桨高速旋转实现悬停的。虽然直升机不是直接受蜻蜓的启发而诞生的,但在直升机行业内有一个公认的观点:现代直升机的发明构想起源于一个不起眼的小玩具,它就是竹蜻蜓。
竹蜻蜓其貌不扬,两片桨叶中间插一根旋转轴。我们用两手搓一搓旋转轴,它就能“噌”的一下飞出去。飞出去的竹蜻蜓会在空中先上升一段距离,随后下降。在高速摄像机的辅助下,我们可以发现,其实竹蜻蜓在上升到一定高度时会短暂悬停,随着旋翼转速降低,竹蜻蜓就落了下来。这么看,是不是觉得直升机和它确实有异曲同工之处?
极难、极累的飞行动作
直升机能够飞行,靠的是旋翼产生的升力。当直升机飞到半空,升力与重力恰好形成一对平衡力时,它就能停在空中,实现悬停。
在实践中,悬停是直升机运送人员、物资的一种常用方式,它非常考验飞行员的技战术水平,是极难、极累的飞行动作。例如,在低空投送任务中,直升机悬停位置的准确性和悬停状态的稳定性十分重要。
在低空状态下,机体很容易受到地面气流、侧风、旋翼产生的强大气流的影响。这时,飞行员需要进行一系列的细微操作,不断往复操纵驾驶杆、总距杆、脚蹬,修正这个过程中出现的任何一点小偏差,以确保机体受力平衡,例如旋翼产生的升力和自重的平衡,旋翼侧向拉力和水平风力的平衡等。
悬停操纵需要温和以待
悬停是直升机的飞行特色,但实践中会受到多重因素的影响,例如地面效应和风。
悬停时,直升机离地高度越低,地面效应越显著。当旋翼离地高度超过旋翼直径长度时,地面效应基本消失。
相比无风状态,直升机在有风状态下悬停时的操纵要复杂一些。当遇到逆风、顺风或侧风等不同情况时,飞行员要采取不同的应对策略。
以逆风悬停为例,这种情况下直升机会在风的作用下,以与风速相同的速度向后移位。为了保持位置,此时飞行员会向前推动驾驶杆,使直升机产生俯角、旋翼桨盘前倾。由于改变主旋翼拉力方向时,气流具有保持原有状态的特性,这种滞后性需要飞行员对直升机飞行姿态的变化有预判,并能提前给予修正。
此外,因为直升机相对固定翼飞机的操作灵敏度更高,为了保持稳定悬停,飞行员还需要对操纵系统反复微调,从而平衡风等外界因素的干扰,而且调节的过程越柔和,越有利于保持机体的稳定悬停。
此外,气温、直升机的载重、海拔等因素也会对悬停产生影响。影响因素越多,越考验飞行员的技术。