世界上第一架直升机是由德国科学家福克于1937年设计制造的FW-61横列式双旋翼直升机。该机首次由女飞行员莱西驾驶,以68公里/小时的速度由柏林飞到伦敦,震动了整个航空界。

为何直升机失事无法跳伞?

为何直升机失事无法跳伞?

一般直升机失事无法跳伞的原因是:这其实是一种设计行为(behavior by design)。因为直升机失事时跳伞,不仅不安全,而且没必要。

首先说说跳伞为啥不安全,考虑到直升机失事时,周边的气流环境和机体姿态有可能非常混乱复杂,而且瞬息万变,在这种局面下是很难以跳伞形式脱身的(关于弹射避险我最后再讲)。这个其实大家都能理解。

再说为啥跳伞没必要,这个大家可能听着有点新鲜,下面重点讲讲。

直升机避险一般都是用自旋机动(autorotation)。当空中失去动力时,机体开始急速下降,此时主旋翼就像一把大的降落伞(想象一下边自由下落边旋转的毽子),空气会带动主旋翼被动旋转,然后在快要落地的前一瞬,猛地拉一把,瞬间加大主旋翼螺距(这个叫做collective pitch),借助被动旋转的旋翼,产生短时间升力,将主旋翼旋转的动能瞬间转化为拉力,进而实现安全落地。

但其中有几个要点:

1)高度。没有高度,空中停车后,下落过程中主旋翼就不可能有足够的被动旋转的动能,使得最后快落地的一瞬,无法转换为足够的升力,导致crash

2)姿态调整。停车后快速下降时,如果出现翻滚和尾翼受损盘旋,不仅会导致主旋翼转速降低,影响拉起的质量,而且在最糟糕的情况下有可能脱出稳态自旋,让机体完全失控;

3)拉起时机。这个是显而易见的。拉早了,升力就浪费了,接下来一般也不会有足够的高度再一次实施另一次自旋机动,剩下的就是硬碰硬的hard landing;拉晚了,直升机垂直下落速度短时间降不下来,也相当于是直接crash

4)运气。祈祷collective pitch控制别失灵或损坏,否则这最后一把要是拉不起.... 你懂的。

结论:正是因为可以自旋,所以一般直升机飞行员不必跳伞(其实自旋的直升机就相当于是一把大降落伞)。而且,采用自旋机动,在一定程度上比跳伞更安全。

以下是个自旋迫降的真实视频(新手勿学):姿态调整极惊险、旋翼转速过低、最后关头猛拉一把、差一点就侧翻完蛋... 绝对的nice job.

直升机自旋迫降(旋翼转速过低,姿态调整很惊险,差点完蛋...

关于弹射跳伞的问题,这里我简单说说个人理解:

直升机火箭弹射跳伞这一黑科技确存在,比方说Ka-50/52(这货是朵奇葩)。但至今为止,事实上就没几个人真正实用过,大概是大伙儿心里都有点揣揣,万一这黑科技不靠谱... 你懂的。

Ka-50/52直升机弹射跳伞涉及炸桨、掀机舱盖、火箭弹射等一系列环节,而且高度依赖于弹射时的气流环境与机体姿态,系统设计复杂,可靠性降低,维护难度大,且可控性低。

还有个有意思的地方,那就是Ka-50/52其实是同轴双桨,只要机体姿态控制得当,这货的自旋其实比单桨自旋更稳定!甚至有人说不用猛地拉那把collective pitch都能直接自旋落地。——注意:这里我想强调的是,Ka-50/52也能自旋迫降!而且还能降得不赖。

在实际操作中,绝大多数的直升机主旋翼停车事故,驾驶员首选都是采用的是自旋机动避险,其逻辑很简单:可靠、既保飞机,又能保命。而弹射跳伞呢?这万一掉了链子,小命能不能保不好说,横竖飞机挂了,要回去领导问:你丫明明能自旋保飞机为何不保?为何不保?为何不.....有点不好交代....

而在直升机设计者方面,其逻辑也很简单,那就是KISS原则:

1) 避险系统设计要足够简单,方能保障足够可靠。从绝大多数直升机都没采用弹射跳伞系统的事实来看,目前主流的设计观点就是这货就是个工程上的过度设计,没啥性价比。

2) 避险系统需利于使用者迅速决断,过多的选项反倒影响决断。当你还在犹豫弹还是旋?弹还是不弹?旋还是不旋?的时候,说不定早#%@了。所以根据奥卡姆剃刀原理,直接删,留下一个相对靠谱的选择,最优雅。

弹射避险只有在失事时高度极低、或机体姿态极其复杂的情况下,或许才能发挥作用。武装直升机一般避震措施都很完善,再加上点自旋的降落伞效应,高度极低的避险还算好控制的。至于机体姿态特别复杂的遇险情况,我手头也没啥具体数据,但个人感觉一来是相对小概率事件,二来没准弹射和不弹射效果都差不到哪去....

总结:个人感觉直升机弹射跳伞并不实用,属于工程角度的过度设计。直升机遇险,技术和系统保障都属其次,关键时刻还是得靠人品....(临云行)

 

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