[科普中国]-过渡飞行试验

飞行状态

倾转旋翼飞行器由机身、旋翼、机翼和尾翼等构成。旋翼和发动机短舱位于机翼翼尖的外侧。当发动机短舱处于垂直位置时，两副旋翼在水平面内旋转产生向上的拉力，类似于横列双旋翼直升机，可实现垂直起降、空中悬停等直升机飞行模式；当旋翼轴向前倾转时，进入低速前飞的过渡飞行状态；当旋翼轴向前倾转达到90度时，进入飞机模式，旋翼就在垂直平面内旋转产生前飞的拉力，实现快速巡航飞行。通过飞行模式的转换，倾转旋翼飞行器很好地结合了直升机和固定翼飞机的优点，在民用和军用市场均有着广阔的应用前景，开辟了旋翼飞行器发展的新领域。1

过渡飞行简介谈到过渡速度，自然会想到旋翼抖动的实际情景。无论是增速中出现的，还是消速中出现的，给人的印象都非常深刻。同时，由于诸力的变化而引起的飞机变态，在操纵上也带来一定的难度。当然，对于执行场外任务而需在复杂地形区域起降时，对直升机和旋翼的影响就更大。从理论上讲，这是直升机的一种特性。只要飞行，人和飞机都要经受这么两次刺激，已是司空见惯了的似乎是不可避免的。但是，如果借助空气动力学理论对这一现象进行探讨，根据直升机在起降过渡阶段中的飞行特点和规律，在试飞中进行摸索、探讨以求寻找出一种正确操纵方法减弱或消除旋翼抖动，提高贴地飞行的安全系数也不是不可能的。至少在增速过程中可通过驾驶员操纵使旋翼抖动减弱或消除。

过渡飞行时旋翼的抖动以往习惯的说法，过渡飞行时出现的旋翼抖动现象是由旋翼涡流引起的。这种看法有一定的道理，但是不全面，还有其他的因素。现以贝尔206直升机试飞时的几种飞行条件和状态为例，试述以上观点。

1、在无风情况下，直升机从1m高度稳定悬停后，逐渐顶杆增速。当达到快步走的速度3~5 nmile/h时，直升机将会出现第一次轻微的掉高度。当速度增至V=12nmile/h时，又会出现第二次掉高度，而且比第一次明显。紧接着便出现飞机抬头、上升、偏转和抖动，持续时间约2~3s。

2、在无地效高度之上飞机悬停后，仍按上述的操纵动作增速，当h=12 nmile/h时，飞机的抖动非常轻微，瞬间即逝，其他现象也不明显。

3、消速过程中，在无地效高度之前，空速达到大于理论过渡速度8~10 nmile/h时(贝尔206直升机约为20~22 nmile/h)，抖动出现。持续到V=10 nmile/h抖动才消失，约8~10s。

4、在进行消速中，当飞机速度V=20 nmile/h以前进入有地效高度的贴地飞行时，抖动出现得要晚些、短些，约3~4s。

5、在有地效高度时，当驾驶员操纵飞机增速在抖动刚一出现时，如果将驾驶杆向前方迅速地划个小圆再增加点总桨距，抖动即可消失，方向和横侧变态也不明显。在无地效高度时，消速进入V=20 nmile/h后，驾驶员施以上述操纵方法，驾驶杆几乎无消振效果。

从以上飞行试验可看出，有地效增速与正常进行消速出现的旋翼抖动是两种不同的抖动。不仅表现不同，就其引起的原因也有所不同。有旋翼尾流的影响，也有尾流引起其他因素的变化带来的作用。2