5iMX宗旨:分享遥控模型兴趣爱好

5iMX.com 我爱模型 玩家论坛 ——专业遥控模型和无人机玩家论坛(玩模型就上我爱模型,创始于2003年)
查看: 3125|回复: 7
打印 上一主题 下一主题

[转帖]再谈直升机尾桨失效(转载链接)

[复制链接]
跳转到指定楼层
楼主
发表于 2003-9-24 05:13 | 只看该作者 回帖奖励 |倒序浏览 |阅读模式
不知在模型直机中有没有这个问题?
我不懂直机飞行,还请行家指正。
http://testpilot.363.net/theory/lte2.htm
注:本文假设的直升机旋翼为左转,需蹬左舵平衡反扭矩。
一.了解尾桨失效现象
直升机的尾桨失效,英文为Loss of Tail Rotor Effectiveness,缩写为LTE。LTE是一种小速度飞行时发生的紧急情况,直升机非指令地快速偏航,并且不会自动改出,如果不采取改出动作,则有可能导致直升机失去控制。
LTE现象与直升机的机械系统没有联系,即直升机此时没有机械故障。所有单旋翼带尾桨直升机在空速小于30海里以下时都有可能发生LTE。原因是尾桨不能提供足够的拉力保持航向,一般发生于悬停时受到风的影响,或高高度小速度飞行时。
要了解LTE现象,必须先了解反扭矩系统的功能。
尾桨拉力的变化是飞行员蹬舵的结果,如果尾桨的拉力大于平衡主旋翼反扭矩所需拉力,直升机将绕垂直轴向左旋转;如果尾桨拉力不够,直升机将向右旋转。在悬停时,通过控制尾桨拉力,飞行员就能控制直升机的方向。
在无风情况下,对于给定的主旋翼扭矩,存在一个确定的尾桨拉力与之相平衡,保证直升机既不向左转,也不向右转,这就是尾桨配平拉力。在悬停时,为保持航向不变,应使尾桨拉力等于配平拉力。
实际上,直升机的飞行环境是不受控制的,直升机总是受到风向风速的影响。在真实飞行中,要根据风的影响改变尾桨拉力。如果直升机非指令的右转,很有可能是风减小了尾桨的有效拉力。风也有可能增加反扭矩系统的拉力,在这种情况下,直升机将非指令地左转。

二.可能发生LTE的几种情况:
任何机动飞行  此时,一般都是处于大功率、小速度状态,如果遇到左侧风或顺风,就容易发生LTE。
右转弯时容易发生LTE  在低速飞行时尤其容易发生。当发现直升机不受控制地快速向右偏航时,必须马上采取改出动作。如果动作迟缓或错误,可能导致偏航角速度增加太快而无法改出。
计算机模拟显示,如果从左侧风(由于侧滑需要大量蹬右舵)转向顺风时,飞行员回舵不及时,将导致失去控制,直升机将至少旋转360°才会停下来。
在飞行中,飞行员必须能预见这些变化,不能产生大的偏航角速度。在容易发生LTE的情况下右转弯时,必须提高警惕。

三.LTE的飞行特性
大量的飞行和风洞试验表明:有三种相对风和飞机特性,可能单独或综合作用,会产生LTE现象。这些区域有重叠,尾桨拉力在重叠区域往往产生较大变化。飞行试验数据证明,在这些情况下尾桨并没有失速。另一个试验结果是低速飞行会大大增加飞行员的工作负担。

1.主旋翼桨尖涡干扰(285°~315°)
风从左前方以10~30海里的速度吹来,将会把主旋翼的桨尖涡吹进尾桨,使尾桨在极度的乱流中工作。右转弯时,尾桨由于进入主旋翼的桨尖涡区域,而使拉力减小。尾桨拉力减小的原因是主旋翼的桨尖涡通过尾桨桨盘改变了尾桨的流场。主旋翼桨尖涡起初是增加尾桨桨叶的迎角,从而增加尾桨的拉力。此时,为了保持固定的转弯角速度,应该蹬右舵减小尾桨拉力。当主旋翼桨尖涡通过尾桨时,尾桨桨叶迎角减小,导致尾桨拉力减小,直升机将加速右转。由于飞行员最初是增加右舵量才能保持向右转弯,直升机此时的加速右转将是出乎意料的。拉力的减小是突然发生的,如果不及时修正,有可能发展到无法控制的程度。当风符合这种情况时,要意识到尾桨拉力减小可能是突然的,做好蹬左舵改出的准备。

2.风标效应(120°~240°)
在这一区域,相对风使直升机产生风标效应,机头将转向迎风方向。如果不进行修正,直升机将缓慢、自动地旋转,其方向取决于风向。如果飞行员允许直升机以一定的角速度旋转,尾部进入此区域,则偏航角速度会突然增加。为了防止这种顺风时发生的LTE,飞行时必须密切注意直升机的状态,主动控制偏航角速度。

3.尾桨涡环状态(210°~330°)
这种情况下,风会引起尾桨涡环。使尾桨处于变化的、不稳定的流场,导致尾桨拉力摆动。左侧风悬停时,必须进行快速、连续的蹬舵修正以补偿尾桨拉力的快速变化。这种情况下,精确地保持航向将十分困难,但只要修正动作及时,就不会造成严重问题。频繁蹬舵、注意力不集中和过操纵都可能导致LTE。
左侧风悬停时,必须及时蹬舵修正航向,防止直升机产生不受控制的右偏航。如果直升机一直右偏航,就会进入风标效应的区域,即右偏航角速度会突然增加。尾桨涡环状态时飞行员的工作负担很重,应尽量避免在这种情况下飞行,

4.失去过渡升力(所有方位)
过渡升力:直升机增速时,当空速大于14~24海里(根据具体机型而不同),由于流场的变化,旋翼的升力将明显增加,称为过渡升力,这个速度带称为过渡速度。在通过过渡速度时,直升机还将抬头和左偏航。
当直升机减速通过过渡速度时,旋翼的升力将大大减小,将导致需用功率增加和附加的尾桨功率。这种情况发生在(或接近)最大功率时,在两方面与LTE有关。第一,如果飞行员在关注直升机右偏航的情况,有可能没有注意到原来相对的迎风消失了,即过渡升力消失了。第二,如果飞行员在向右顺风转弯时没有保持空速,直升机会由于尾桨功率需求增加而加速右转,直升机将会下沉。飞行员没有注意到风向和风速的变化会导致突然失去过渡升力。当在(或接近)最大功率工作时,功率需求增加会导致旋翼转速下降。
飞行员必须注意风对航向、航迹和地速的影响,直升机随风漂移将导致失去相对风速和和尾桨需用功率增加。
5.其它因素
以下因素对LTE的产生有明显影响:
a.重量和密度高度  其中任何一个增加都会引起最大可用功率和悬停需用功率之间的功率差减小。在高高度情况下。由于空气密度小,尾桨的拉力和效率也会减小。在高高度和大重量情况下飞行,尤其在悬停时,尾桨拉力有可能不足以保持方向,这时LTE就会发生。这种情况下,悬停升限由尾桨拉力而不是可用功率限制。在这种情况下,应该减小重量和/或降低飞行密度高度。
b.小的表速  当速度小于过渡速度时,对航向的控制几乎100%由尾桨完成。如果因为某种原因,使可用的尾桨拉力小于实际需要,直升机将右偏航。
c.功率下降  增加功率(提总距)太快,可能引起瞬间功率下降。旋翼转速下降会引起相应的尾桨拉力减小。飞行员必须预见这一现象,并及时增加左舵量平衡主旋翼反扭矩。增加功率(提总距)应尽可能柔和以减小功率下降效应。

四.防止LTE
遵循以下原则有助于防止LTE:
a.确定尾桨已按维护手册要求安装;
b.保持最大有动力旋翼转速,如果主旋翼转速降低,可用尾桨拉力也会降低;
c.在空速30海里以下飞行时
1.避免顺风  如果发生失去过渡升力的情况,将导致尾桨需用功率增加。
2.避免无地效悬停和其它大功率状态,如低速顺风转弯。
3.当风速为8~12海里悬停时,要特别注意方向和风速的变化,尤其是无地效悬停(OGE)时。过渡升力减小时没有明显的预兆,失去过渡升力将导致突然的尾桨需用功率增加,如果动作不及时或尾桨可用功率不足,直升机将加速右转。
4.要明白,如果本来左舵量就很大,当右偏航突然发生时,可能没有足够的左舵量来消除它。
5.当沿山脊或绕建筑物飞行时,直升机的速度和与风的相对关系在不断变化,此时一定要提高警惕。
6.要时刻注意直升机功率和风的变化。

五.推荐的改出方法
a.如果直升机发生突然的右偏航,飞行员应该这样处置:
1.将左舵蹬到底,同时推杆增速。如果高度允许,可以减小功率。
2.如果改出动作有效,调整直升机进入正常飞行。
b.减少总距可以明显减小偏航角速度,但如果此时直升机已处于下降状态,总距的减少将大大增加下降率。如果为了防止撞地或障碍物而快速和大量地增加总距,将加剧偏航现象,并导致旋翼转速降低、超出允许扭矩,超温等情况。因此,只有在高度足够保证改出的情况下,才可以减少总距。总距减小的量应根据以下因素确定:离地面或障碍物的高度、直升机的重量、当前的大气状况。
c.如果无法制止旋转,直升机即将撞地,自转是最好的选择。此时应一直保持将左舵蹬到底,直到直升机停止向右旋转,然后稳住航向迫降。

六.总结
a.对于确定的脚蹬位置,不同的风向可能产生不同的转弯角速度。飞行员应当记住的最重要的一点是:尾桨并没有失速。修正动作应当是向旋转反方向蹬舵。
b.为了避免LTE的发生,飞行员应当对这一现象非常了解,不要进入有利于LTE的状态。一旦发生LTE,必须立即作出反应。
c.关注风的变化和它对直升机的影响,将会明显减少LTE的发生。
d.在遇到LTE时,有的飞行员会认为是尾桨传动机构故障,并采取相应措施。实际上,机械故障往往伴随巨大的声音、振动或其它类似现象,而LTE发生时,除了可能有低转速和快速向右旋转并随之下降之外,没有任何其它迹象。
 
七.补充说明:涵道尾桨的失效问题
实际上,涵道尾桨也有类似的问题,称为涵道尾桨失效,即loss of fenestron effectiveness(LFE)。由于LTE和LFE描述的是相同的现象,又有人提出比较通用的名称“非指令的偏航”:uncommanded yaw,根据旋转方向不同,又分为“非指令的左偏航”uncommanded left yaw(ULY)和非指令的右偏航uncommanded right yaw(URY)。
涵道尾桨失效的原因与常规尾桨基本相同,不同的一点是涵道尾桨不会出现尾桨涡环现象。

欢迎继续阅读楼主其他信息

沙发
发表于 2003-9-30 18:53 | 只看该作者

[转帖]再谈直升机尾桨失效(转载链接)

这个好高深哦,不过模型出现这种情况,第一反映就是关发动机,然后熄火降落。。。。
3
发表于 2004-12-10 01:26 | 只看该作者
真厉害啊
4
发表于 2004-12-10 15:15 | 只看该作者
学习!
5
发表于 2004-12-10 17:53 | 只看该作者
真专业.学习.
6
发表于 2004-12-10 19:03 | 只看该作者
真高深啊~好象只有高人才看的懂啊~
7
发表于 2004-12-10 23:31 | 只看该作者
好帖!DING
8
发表于 2004-12-11 12:29 | 只看该作者
请问高手是什么职业?太专业了。人才
您需要登录后才可以回帖 登录 | 我要加入

本版积分规则

关闭

【站内推荐】上一条 /2 下一条

快速回复 返回顶部 返回列表