飛機(jī)意外螺旋的特點(diǎn)和處置

司利國(guó) 曾華 遲偉

摘要：飛機(jī)一旦進(jìn)入意外螺旋，飛行員極易緊張，嚴(yán)重影響飛行安全。本文主要介紹意外螺旋的特點(diǎn)、處置方法以及壓順桿改螺旋的簡(jiǎn)化原理。

關(guān)鍵詞：意外螺旋;特點(diǎn);處置;

中圖分類號(hào)：V323?文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A?文章編號(hào)：1672-9129（2020）10-0167-01

意外螺旋和教學(xué)螺旋相比，不利條件較多，飛行員處置不及時(shí)，就容易造成事故。

1?飛機(jī)意外螺旋的特點(diǎn)

1.1思想上無準(zhǔn)備，精神容易緊張。有些人可能短時(shí)間“發(fā)懵”，出現(xiàn)知覺遲純、頭腦不清醒;少數(shù)人可能失去定向能力、喪失改出信心。

1.2多數(shù)意外螺旋是在機(jī)動(dòng)動(dòng)作中進(jìn)入的，由于進(jìn)入表速大，動(dòng)壓大，抖動(dòng)急劇，狀態(tài)變化突然和多樣，增加了飛行員判斷的困難。

1.3飛機(jī)突然變狀態(tài)，飛行員很容易不自覺地按一般操縱習(xí)慣做動(dòng)作。例如，機(jī)頭下沉就向后拉桿，飛機(jī)向一側(cè)滾轉(zhuǎn)就壓反桿，而這種下意識(shí)動(dòng)作總是要加劇失速，促使飛機(jī)進(jìn)入螺旋和延遲螺旋的改出。事故實(shí)例中這種情況是很多的。

1.4意外失速螺旋進(jìn)入的高度通常不如螺旋訓(xùn)練中那樣充裕和心中有數(shù)，這就要求飛行員既要力爭(zhēng)改出，又要注意高度變化，在沒有條件改出的情況下及時(shí)跳傘。

關(guān)于意外螺旋的處置有些飛行員認(rèn)為，由于時(shí)間緊迫，應(yīng)該用“最強(qiáng)”的方法來改出。甚至有些人認(rèn)為，飛機(jī)一變狀態(tài)，馬上就蹬反舵、壓順桿、推桿到頭。他們的基本想法是：方法越“強(qiáng)”，效果越好。

事實(shí)并非如此。在失速螺旋中，飛機(jī)的平均迎角并不相同。對(duì)于平均迎角不是很大的失速和不穩(wěn)定螺旋，如果用過強(qiáng)的方法去改，不僅不能可靠改出，反而會(huì)使螺旋從一種狀態(tài)變成另一種狀態(tài)。例如改左螺旋結(jié)果進(jìn)入了右螺旋，改正螺旋結(jié)果進(jìn)入了反螺旋。這種情況在螺旋事故中并不少見。

2?意外螺旋的處置方法

對(duì)于意外螺旋，能否用一套操縱方法來適應(yīng)失速和不同程度的螺旋狀態(tài)呢？“平、中、順”方法提供了這種可能性。就是將“平、中”，“平、中、順”和“最強(qiáng)”方法揉合為一套操縱程序，在改意外進(jìn)入失速螺旋時(shí)可按三步實(shí)施：第一步，蹬平舵、桿中立或桿推向前（大載荷進(jìn)入的失速，需推桿向前，以便迅速退出失速，不失改出失速的時(shí)機(jī)），看高度和速度，判斷飛機(jī)是否旋轉(zhuǎn)，向哪邊旋轉(zhuǎn)。第二步，認(rèn)定旋轉(zhuǎn)方向壓順桿。第三步，如飛機(jī)繼續(xù)旋轉(zhuǎn)1.5-2圈（或6-8秒鐘）仍無停轉(zhuǎn)趨勢(shì)，用力蹬滿反舵。

這套程序適用于意外進(jìn)入失速螺旋的各種動(dòng)態(tài)。對(duì)于失速，完成第一步即可，對(duì)于螺旋完成第二步就能改出;若動(dòng)作不確切，改出延遲，則完成第三步就可制止旋轉(zhuǎn)。但必須在旋轉(zhuǎn)停止時(shí)，及時(shí)回桿回舵。這一套操縱程序既是把三種方法連貫起來，又能逐步加強(qiáng)，適應(yīng)各種情況。這套程序飛行員易于掌握。在意外進(jìn)入失速螺旋情況下，飛行員不必先判明是失速還是螺旋，就可先實(shí)施第一步操縱，從而爭(zhēng)取了時(shí)間和高度。對(duì)于高度較低的螺旋，壓順桿后不一定等2圈，還可早些蹬出反舵。

在螺旋的改出過程中這兩者關(guān)系是變化的。隨著螺旋的改出，旋轉(zhuǎn)角速度和平均迎角都會(huì)逐漸減小，因而慣性力矩也隨之減小，舵面效能逐漸加強(qiáng)，即壓順桿作用逐漸減弱，而蹬反舵作用越來越強(qiáng)。這一特點(diǎn)正說明以壓順桿為主的方法改螺旋的優(yōu)點(diǎn)，它在螺旋改出過程中制偏作用也隨之減小，因而停轉(zhuǎn)時(shí)飛機(jī)狀態(tài)穩(wěn)定，回順桿即使慢一點(diǎn)，飛機(jī)也不易很快轉(zhuǎn)為反方向的螺旋，但以反舵為主的“標(biāo)準(zhǔn)方法”改螺旋，則要求停轉(zhuǎn)時(shí)立即收回舵，以防止飛機(jī)轉(zhuǎn)為反方向的螺旋。所以，飛行員覺得“平、中、順”方法容易掌握，改出動(dòng)態(tài)穩(wěn)定。同時(shí)，我們又把反舵作為輔助手段。如果壓了順桿飛機(jī)繼續(xù)旋轉(zhuǎn)1.5-2圈尚未停轉(zhuǎn)，但旋速己減慢，平均迎角已減小，這時(shí)，蹬出反舵，其效能大為提高。所以，改螺旋要以壓順桿為主，蹬反舵為輔。

3?壓順桿改螺旋的簡(jiǎn)化原理

有些飛行員認(rèn)為“平、中、順”方法好做不好學(xué)，希望能把這部分原理簡(jiǎn)化為易于掌握的知識(shí)，這里介紹一種簡(jiǎn)化原理。

改螺旋的關(guān)鍵在于制偏，只要繞立軸的角速度減小至零，它與滾轉(zhuǎn)交感形成的上仰慣性力矩就會(huì)消失，這樣，在俯仰穩(wěn)定力矩作用下，飛機(jī)就能減小迎角、退出失速。壓順桿就能產(chǎn)生這個(gè)制偏作用，這主要依靠慣性力矩的作用。

慣性力矩是物體的旋轉(zhuǎn)與其慣性主軸不重合時(shí)產(chǎn)生的物理現(xiàn)象。對(duì)于飛機(jī)來講，慣性主軸與飛機(jī)機(jī)體軸基本一致。因此，飛機(jī)產(chǎn)生慣性力矩的條件是：只要存在繞機(jī)體某兩個(gè)軸的角速度，就會(huì)形成繞第三軸的慣性力矩。

螺旋中飛機(jī)總角速度?？稍跈C(jī)體軸上分為三個(gè)分角速度，即偏轉(zhuǎn)、滾轉(zhuǎn)和俯仰。例如左螺旋時(shí)有左偏、左滾和上仰三個(gè)角速度。根據(jù)慣性力矩產(chǎn)生條件，每?jī)蓚€(gè)角速度可交感產(chǎn)生一個(gè)慣性力矩，因而三個(gè)角速度可分別形成三個(gè)慣性力矩。

螺旋在穩(wěn)定旋轉(zhuǎn)階段中，繞立軸的各力矩應(yīng)平衡，即助偏力矩和制偏力矩相等。進(jìn)入螺旋則要求前者大于后者，改出時(shí)則要求后者大于前者。助偏力矩有：方向舵操縱力矩和方向不穩(wěn)定產(chǎn)生的自轉(zhuǎn)力矩;制偏力矩有：方向阻轉(zhuǎn)力矩和上述的偏轉(zhuǎn)慣性力矩。

改出螺旋的原理即在：蹬平舵使方向舵操縱力矩消失為零，壓順桿增大偏轉(zhuǎn)慣性力矩，從而制偏力矩大助偏力矩，偏轉(zhuǎn)角速度不斷減小以致停轉(zhuǎn)。

為什么壓順桿能增大偏轉(zhuǎn)慣性力矩而產(chǎn)生制偏作用呢？這是因?yàn)閴喉槜U能增加滾轉(zhuǎn)角速度和上仰角速度，因而它們交感的慣性力矩也就增大。壓順桿副翼的操縱力矩使?jié)L轉(zhuǎn)角速度加大，壓順桿產(chǎn)生的附加滾轉(zhuǎn)角速度與螺旋中原有的偏轉(zhuǎn)角速度交感產(chǎn)生上仰慣性力矩，此力矩使上仰角速度增加。這樣，滾轉(zhuǎn)和上仰角速度都加大了，所以偏轉(zhuǎn)慣性力矩也加大了，其增量就是壓順桿的制偏作用。

參考文獻(xiàn)：

[1]失速和螺旋縱橫談[J]. 程昭武.航空知識(shí). 1998（11）

作者簡(jiǎn)介：司利國(guó)，男，1981，漢，吉林輝南，本科，教員，研究方向：飛行原理。