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潞州直升机航校飞行教员告诉你:直升机涡环如何改出?
2017/12/6 10:15:16

直升机

直升机的特殊飞行状态,是指飞行中飞行员不期望出现的,由于气动特点、结构因素、飞行环境、飞行员

操纵以及故障等原因引起的非正常飞行状态。包括:涡环状态、旋翼自转下降及着陆、旋翼失速、单发停

车、驾驶员诱发振荡、尾桨失效等。

 

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。

 

1. 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。

 

2.分析

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。

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3. 如何改出:

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。

 

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