直升機尾槳卡滯后著陸的操控分析

費景榮，張 朋

(1海軍航空大學 航空基礎學院，山東 煙臺 264001；2 中國人民解放軍92522部隊，遼寧 葫蘆島 125001)

0 引言

直升機尾槳卡滯通常由尾槳操縱機構卡滯或尾助力器故障等原因引起。有關事故和試飛表明：直升機尾槳卡滯后著陸是最難處置的特情之一；飛行員熟悉尾槳卡滯后不同狀態、不同條件的操控策略非常重要[1-2]。盡管目前已有此類研究[1-2]，有關機型手冊也有規定，但對具體機型來說仍有進一步完善、細化的必要；加之教材中沒有對此問題的專門分析，不便于飛行員全面、深入地掌握。本文就直升機尾槳卡滯的有關問題進行分析、總結。

1 尾槳卡滯后著陸的主要風險點與風險管控

直升機尾槳卡滯后，方向操縱的替代手段是壓桿，即通過壓桿產生側滑與方向穩定力矩，克服旋翼的反作用力矩，保持方向平衡。直升機的旋翼左轉，反扭矩方向向右。尾槳卡滯后著陸的風險點主要包括接地、滑跑兩個環節。

1.1 接地時的風險與管控

風險點之一：接地瞬間如果直升機存在明顯側移，則較大的側力容易損壞起落架，甚至導致直升機側翻。其中，側移速度越大，風險越高；接地時的下降率越大，側力作用時間越集中，則風險越高。為此，要求輕接地；理想情況下，接地瞬間直升機不側移。實際飛行中，如果高度1 m后下降過程中出現側移，可通過反向壓桿的方法修正。

風險點之二：由于接地前已將前輪鎖死，如果前輪接地時直升機偏轉，易損壞前起落架。其中，偏轉角速度越大，風險越高。為此，接地瞬間應保證直升機不偏轉。

1.2 著陸滑跑過程中的風險與管控

風險點一：著陸滑跑過程中機頭與跑道方向不一致時，易偏出跑道，進而導致直升機側翻或地面共振；大速度轉彎，由于離心力較大，容易側翻。為此，要求接地時機頭與跑道方向一致。接地后，帶桿做兩點滑跑減速，柔和減小總距，速度大于70 km/h，壓桿保持方向；如果壓桿不起作用，可雙腳同時點剎，以便盡快減速。速度小于70 km/h，可通過單側剎車保持方向。

風險點二：滑跑速度過大，也容易誘發地面共振；滑跑中拉桿減速過快，旋翼易打尾梁。為此，接地、滑跑速度不宜過大，減速時拉桿不宜粗猛。

2 尾槳卡滯后接地速度及著陸方法

尾槳卡滯后返場、著陸時，盡可能做無側滑飛行，以便控制狀態。

2.1 尾槳卡滯后能進行無側滑平飛的速度

尾槳卡滯后的無側滑平飛須滿足方向平衡、功率平衡兩個條件。

從方向平衡的角度看，由于直升機方向操縱力矩僅由尾槳產生，且其受飛行速度影響較小，而尾槳卡滯后，其方向操縱力矩基本不變，因而可認為無側滑飛行的方向平衡僅取決于初始總距。即只要總距保持初始值不變，就可基本保持無側滑飛行。或者說，要保持(接近)無側滑飛行及著陸接地時，應盡可能保持初始總距。

從功率平衡的角度看，如圖1所示的功率曲線表明：如果尾槳卡滯的初始狀態無側滑，則滿足無側滑平飛的速度為初始總距對應的功率N卡滯可用曲線與直升機所需功率N所需曲線交點對應的速度。

圖1 直升機的功率曲線

對應于一定直升機重量，平飛所需功率曲線一定。由于直升機所需功率曲線為“勺”形，曲線交點有兩個，即尾槳卡滯后理論上能滿足無側滑平飛的速度有最多兩個，為VA、VB。

2.2 著陸接地的最佳速度與著陸方法

1)著陸接地的最佳速度

尾槳卡滯后著陸接地的最佳速度應滿足三個條件：旋翼拉力與直升機重量平衡，以便輕穩接地；“接地瞬間直升機不側移、不偏轉”；接地、滑跑速度盡可能小。因此，接地的最佳速度應小于經濟速度，為圖1中的VA。

尾槳卡滯后，如果飛行員未能及時判斷出該速度大小，可用以下方法確定：保持初始總距，通過調整速度實現無側滑來試出最佳接地速度；若不能判斷出尾槳卡滯時的初始總距，則根據卡滯的腳蹬位置判斷初始總距，再通過調整速度來確定。

2)不同重量下的著陸接地速度特點

直升機在大重量時尾槳卡滯，是否需要通過空中耗油等措施減輕重量后再著陸，是飛行員關注的一個問題，現做如下分析。

如圖2，假定保持初始總距不變，直升機重量G1>G2，則VA1>VA2，即重量越輕，著陸接地最佳速度越小，越利于著陸安全。因而尾槳卡滯后應采取措施適當減輕重量。

圖2 不同重量下的著陸接地速度特點

3)著陸方法選擇

著陸方法取決于最佳接地速度的大小，如在高總距、中等總距平飛時尾槳卡滯，最佳接地速度較小、甚至為零，應視情做垂直著陸或滑跑著陸；在低總距平飛時尾槳卡滯，以較大速度滑跑著陸。

3 尾槳卡滯后無風時著陸的操控要領

為避免滑跑中偏出跑道，空中先鎖前輪。

3.1 尾槳卡滯在較低總距位置

包括接近經濟平飛和下滑兩種情況。

1)接近經濟速度平飛時卡滯

返場：直升機不同重量的經濟速度為110～130 km/h。因此，尾槳卡滯在較低總距位時，以速度150 km/h飛向機場，能保證在“正區”飛行，且側滑角較小，便于控制狀態。

進近：保持速度150 km/h，壓桿操縱直升機向右做三、四轉彎，四轉彎改出速度130 km/h左右。如圖3，改出四轉彎后直升機略偏在跑道右側。使直升機航向與跑道保持15～20°的左交叉，下滑點在跑道左側(或左邊緣)，用總距控制直升機均勻下滑，控制駕駛桿均勻減速。

圖3 進近著陸過程

直升機進跑道，柔和補總距減小航向偏差角，用桿控制好速度。

著陸：隨速度減小，繼續柔和補總距，直升機逐漸右偏，最終在1 m高度視情以著陸接地的最佳速度VA或稍小于VA對正跑道，方向、橫側穩定，無側滑瞬間，柔和補總距使直升機保持兩點姿態接地，做滑跑著陸。

2)穩定下滑時卡滯

穩定下滑時尾槳卡滯：柔和上提總距，同時頂桿增速至能穩定平飛時，以此速度帶側滑飛向機場。按前述方法進近、滑跑著陸。與平飛的不同之處是，穩定下滑時的初始總距無法同時滿足平飛、著陸接地所需要的功率平衡和側向平衡。因此，著陸下滑消速，增加總距時需多向左壓桿，左側滑保持方向平衡；接地過程中則需通過多向左壓桿制止右側移。

3.2 尾槳卡滯在中等總距位置

返場：由于中等總距位置對應的功率接近巡航狀態，對應的飛行速度在“正區”，因而以尾槳卡滯時的速度無側滑飛向機場。

進近、著陸：基本過程與上述尾槳卡滯在較低總距位置時基本相同。主要區別：一是在中等總距位置卡滯后，選擇小于110 km/h的速度進近，總距偏離初始值相對較小，相應的側滑角較小，便于控制狀態，也基本符合著陸減速的要求；二是以著陸接地的最佳速度VA對正跑道接地，開始滑跑的速度較大，采取措施盡快減速。

3.3 尾槳卡滯在較高總距位置

較高總距位置的狀態主要包括三種情況：

1)懸停或小速度飛行時卡滯

若在跑道或平坦地面上空做懸停或小速度飛行時尾槳卡滯，應立即做垂直著陸或滑跑著陸。若地面不適合著陸，則先上升，增速至能保持無側滑的速度VB，以此速度飛至機場，再按以下第二種情況近進著陸。

2)較大速度平飛時卡滯

以卡滯時的速度VB飛向機場。

三轉彎：由于初始總距較高，速度較大，視情以略小于尾槳卡滯時的速度或180 km/h左右的速度，壓桿做向右平飛轉彎。這與正常條件下進近的速度相近，且側滑角較小。

四邊、四轉彎：應保持較大側滑角，以較小下降率減速下滑。為保證五邊以較小側滑角、較小下降率下滑，四轉彎改出速度應小于100 km/h。改出四轉彎后，使直升機略偏在跑道延長線右側。使直升機航向與跑道保持15～20°的左交叉，下滑點在跑道左側(或左邊緣)，用總距控制直升機均勻下滑，用桿控制均勻減速。

直升機進跑道，柔和補總距減小航向偏差角，用桿控制好速度。隨速度減小，繼續柔和補總距，直升機逐漸右偏轉，最終在1 m高度，以著陸接地的最佳速度VA對正跑道，方向、橫側穩定，無側滑瞬間，柔和補總距使直升機保持兩點姿態接地；視情做垂直著陸或小速度滑跑著陸。

3)穩定上升、轉彎時尾槳卡滯

穩定上升時尾槳卡滯：保持總距不變，頂桿形成5°俯角增速并改出上升；當速度增至能穩定平飛時，以此速度無側滑飛向機場。在飛向機場過程中，可保持總距不變，通過減速試出最佳接地速度。再按前述方法進行。

穩定轉彎時尾槳卡滯，接近返場航向時，反桿、調整總距盡快改出盤旋。然后，再恢復到卡滯時的總距，頂桿增速至能穩定平飛時，以此速度無側滑飛向機場。飛向機場過程中，可保持總距不變，通過減速試出最佳接地速度。按前述方法進近、滑跑著陸。

4 尾槳卡滯后側風著陸的應對策略

尾槳卡滯后，側風著陸的操控存在著一些明顯特點。

4.1 側風對尾槳卡滯后著陸的主要影響

尾槳正常時，側風著陸后段通過迎風壓桿、順風蹬腳蹬修正側風，以保證直升機接地時機頭正，且不偏轉、不側移。

而尾槳卡滯后側風著陸時，腳蹬修正側風的功能喪失，僅靠壓桿無法同時實現修正側風所需要的反向壓桿、蹬腳蹬兩種功能，也就無法保證接地過程中同時滿足不偏、不側的要求；且不同總距位置卡滯，左、右側風的影響特點都不相同，從而對操控提出了更高要求。

4.2 側風著陸的應對策略

以左側風為例，如圖4，由于左側風使機頭左偏，而著陸后段增加總距使機頭右偏，因而改出四轉彎后應適當減小左交叉角。

圖4 左側風著陸

著陸前段：向右壓桿制止直升機左側移。

著陸后段：高總距尾槳卡滯后，由于可以做小速度滑跑著陸，甚至垂直著陸，因而大側風時可視情調整著陸方向，做無側風著陸。中等、低總距尾槳卡滯后，需做較大速度左側風滑跑著陸，因而在對正跑道接地過程中，向左壓桿保證直升機不帶側向移動接地。在接地滑跑過程中，左側風使機頭左偏，減小總距也使機頭左偏，機頭偏轉明顯，所需右腳蹬量較大，按前述方法視情制偏。

右側風著陸時，有關特點相反。此外，中等、低總距尾槳卡滯后，消速時機較左側風應晚一些，以免機頭左偏過快；下滑線稍高，以便多放些總距，消除右偏。

5 試飛及訓練情況

直升機進行了模擬部分條件下尾槳卡滯著陸的試飛、訓練，具體方法、步驟如下：

1)航線飛行

沿目視航線穩定飛行，發動機及各參數工作正常；三邊經指揮員允許，左舵稍靠前，桿位釋放，斷開飛控，收回雙腳；三轉彎后用桿保持速度150 km/h，壓桿做四轉彎，改出轉彎使直升機略偏在跑道延長線右側。

五邊盡量逆風，或不大的左側風。

2)著陸下滑

直升機航向與跑道保持15～20°的左交叉，下滑點在跑道左側(或左邊緣)，用總距控制直升機均勻下滑，用桿控制均勻減速；

進跑道，柔和補總距減小航向偏差角，用桿控制好速度；

隨速度減小，繼續柔和補總距，直升機逐漸右偏，最終在1 m高度，不大于60 km/h的速度對正跑道方向。

3)接地、滑跑

高度1 m，方向、橫側穩定，柔和補總距使保持兩點姿態接地；

接地后柔和下放總距，使前輪自然接地，左桿保持好橫側，左剎車控制好方向。

6 結束語

1)尾槳卡滯后著陸的風險點主要包括接地、滑跑兩個環節。安全著陸要求直升機以盡可能小的速度輕接地，接地瞬間不側、不偏，接地后及時制止機頭偏轉。

2)直升機尾槳卡滯后，著陸的最佳接地速度為能保持無側滑平飛的速度中的較小者；應盡可能減輕直升機重量與接地速度。著陸方法取決于最佳接地速度大小。

3)直升機無風時尾槳卡滯著陸，改出四轉彎后直升機略偏在跑道右側，航向與跑道保持15～20°的左交叉，下滑點在跑道左側(或左邊緣)，然后按尾槳卡滯時的總距位置進行著陸。

4)直升機有側風時尾槳卡滯著陸，腳蹬修正側風的功能喪失，僅靠壓桿無法保證接地過程中同時滿足不偏、不側的要求；且不同方向側風的影響不同，應視情修正側風影響。

上述結論中的著陸方法與直升機技術資料有關規定及有關試飛結論一致；具體操控要領、有關數據(如著陸下滑速度、接地速度、交叉角)及側風影響等得到了直升機尾槳卡滯后著陸模擬試飛及特情訓練的證實，因而對飛行實際具有一定的借鑒、指導作用。