流言揭秘:直升機發動機壞掉時越高越安全?
鉅亨網新聞中心 2015-03-20 10:28
流言:有人,直升機就是一個“大降落傘”,所以發動機完全失去動力時,直升機所在位置越高就越安全。這是真的嗎?
真相:【百度知道提供】這確實是真的。當直升機墜落到距離地面十幾米左右,突然加大槳葉角度,生升力,同時螺旋槳轉速變慢,動能轉換為勢能,直升機安全降落。
所周知,直升機正常飛行時,發動機提供強大動力,帶動槳葉高速旋轉從而生升力。那麼,當發動機停止轉動時,槳葉還能高速旋轉嗎?
答案是:能!
原因是什麼呢?其實很簡單,大家可以想象一下,風車和風力發電機。
風力發電機在風的吹動下,高速旋轉,可是失去動力的直升機,去哪兒找風去?太好找了,因為直升機失去動力后,它就會往下掉落,而掉落的過程中,肯定會有上升的強大氣流。
正是從下往上的強大氣流,吹動直升機的槳葉,只要槳葉可以高速旋轉,那麼,直升機就等於抓到了一根救命稻草。
那照這樣來,直升機豈不是太安全了?即使在高空發動機出故障后,讓它自由下落就萬事大吉了!
天下哪有這等好事。要想實現安全降落,還得需要一些條件和採取一些步驟。
在這些步驟之前,咱們先來了解一下直升機的槳葉。
從圖上可以看出,槳葉和槳葉的旋轉平面構成一個夾角,夾角越大,升力越大。其基本原理跟飛機機翼是類似的。
而直升機的槳葉與旋轉平面的夾角是可以自由調整的。如下圖:
直升機就是通過調整槳葉的角度來調整升降的。當增大槳葉和旋轉平面間的夾角時,直升機升力增大,此時直升機爬升;減少夾角到一定程度,直升機重力等於升力,此時,直升機懸停在空中;進一步減少夾角,直升機重力大於升力,直升機下降。
在 了解了直升機的升降原理后,咱們回到剛才的問題。高空,直升機完全失去動力,墜落,並因此獲得從下往上的強大氣流,吹動槳葉繼續高速旋轉,當直升機降落到 距離地面15米左右(不同的直升機,高度會有不同)時,駕駛員突然增加槳葉與旋轉平面的夾角,此時,高速旋轉的槳葉會生強大的升力,這個升力足以讓直升 機安全降落。
這真是讓人難以相信,直升機失去動力后,居然還能安全降落。其實,我們可以這麼來想。
對於直升機的槳葉來,只要有動力,就能旋轉,但是這個動力,可以是多方面的,不一定非得是發動機,直升機在高空具有的勢能也是槳葉的動力之一。
實際上,只是一個轉換過程,發動機消耗油料,讓直升機升到高空,油料通過發動機轉換為直升機的勢能。
當直升機失去動力墜落時,直升機減少的勢能轉化為螺旋槳的動能,也就是高速旋轉。
當直升機墜落到距離地面十幾米左右,突然加大槳葉角度,生升力,同時螺旋槳轉速變慢,動能轉換為勢能,直升機安全降落。
1972年,一位叫做吉恩.鮑萊特(Jean Boulet)的法國飛行員,他駕駛一架法國的直升機“SA315B”。
當 吉恩.鮑萊特爬升到了直升機升限的最高記錄——12440米時(這個記錄一直保持到現在),吉恩.鮑萊特減小發動機的動力,但由於高海拔帶來的的低溫達零 下63°C,這導致發動機熄火,而且居然無法重新開機了。直升機失去動力后,吉恩.鮑萊特果斷採取自旋降落,大約半小時后,吉恩.鮑萊特最終安全地把直升 機降落在了地面。
吉恩.鮑萊特,2011年2月14日去世,享年90歲,他至今保持了兩個世界記錄,一是駕駛直升機最高升限記錄,一是讓直升機自由下降半小時的最高世界記錄。
自旋迫降的例子不是只有這一次,很多,如果大家感興趣,可輕易搜索到相關視頻進行觀看。下面的三張gif動是從youtube上的視頻中製作的。
那是駕駛員改變槳葉角度,升力大增的結果
老道的直升機駕駛員,在訓練“自旋降落”這個科目時,能把直升機降落在指定的幾平方米的位置上,要知道,這可是無動力降落,相當了不起。
直升機要想順利實施自旋降落,一個很重要的因素之一是高度,如果高度太低,比如三五十米的低空,那就來不及採取安全措施了,容易墜毀。如果在300米以上時,直升機有足夠時間和空氣動力,配合駕駛員精湛的技術,就能讓直升機自旋降落。
標題“發動機壞時直升機越高越安全”,只是相對的,如果你硬要“那飛到外太空時豈不是更安全?”,那就沒意思了你是不?
有的直升機,有兩個發動機,如果一個發動機在高空壞了,還有另一個發動機來救命,而兩個發動機同時出故障的幾率比較小。對於直升機來,雙發動機顯然要安全得多。
而對於單發直升機,若在高空動力消失,那麼,唯一的救命稻草就是自旋降落。
因此,所有的單發直升機,必須具備“自旋降落”的性能才能取得航空器適航證,否則不能面世。
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