直升機墜毀！飛控系統失靈成主要原因，專家說出大實話

臺灣直升機為什麼墜毀，暫時沒有調查結論。但是直升機複雜的飛控系統，確實是其事故高發的第一原因。無論是12月發生的法軍馬裡直升機相撞事故，還是10月份的我軍直升機墜毀事故，都和直升機的飛控系統脫不了關係。因為這三起事故都有以下特徵：第一沒有遭到外部襲擊，第二飛行員的駕駛技術高超，第三直升機在起飛前都經過了仔細的機務檢修。臺灣UH60M上坐的是臺軍高層，機務不敢懈怠，而我軍和法軍的機務檢修工作，都是非常負責的。特別是法軍在非洲已經“戰鬥”了數十年，實戰經驗非常豐富。

所以，一旦外部氣流急劇變化，而直升機的飛控系統失靈，事故就發生了。因為直升機的操控和氣動佈局設計是最複雜的，為了實現垂直升降和任意方向的機動，航空工程師想出了最絕妙的方法，這就是槳轂上那些複雜的連桿。這些連桿又透過機械裝置連線到駕駛艙，從而對直升機進行控制。即使大部分軍用無人機（無人直升機），同樣也擁有這一套複雜的飛行控制系統。

這一套“連桿”必須從旋翼說起。直升機的旋翼是非常特殊的，因為其機翼比機身“飛的快”。據說美軍有一條“非常”爛“的理論：只要動力足夠充沛，板磚也可以飛上天。而直升機明顯就是這種理論的”產物“。直升機的旋翼旋轉時，旋翼會”切割“空氣，而空氣肯定會給旋翼一個相反方向的力，由於旋翼是一個有弧度的長條型平面，所以這一個力就可以分解為水平方向的力和垂直方向的拉力（升力）。

水平方向的力就是直升機前行的動力，其垂直於旋翼邊緣，且在旋翼平面（槳盤）內，垂直方向的力就是升力。請注意，這是整個直升機飛控系統最核心的部位。因為如果可以調節旋翼本身的偏轉角度，就可以產生不同的升力，從而控制直升機上升，下降，或者懸停。如果只是讓旋轉到直升機後方的旋翼發生偏轉，而旋轉到直升機前方的旋翼保持原有的偏轉角度不變，那麼後面旋翼的升力就會大於前面旋翼的升力，從而就會在直升機水平方向產生一個前進的”拉力“。

同樣的道理，如果讓旋轉到前方的旋翼發生偏轉，而旋轉到後方的旋翼偏轉角度保持不變，那麼前面旋翼的升力就會大於後面旋翼的升力，就會產生一個向後的水平方向的”拉力“，此時直升機將會後退。向左或者向右的機動也是同樣的道理。因為位於機尾旋翼也會旋轉到前面（機頭的位置），並且相互交替，呈週期性變化。所以，就需要一個週期性改變旋翼本身偏轉角度的機構。這就是旋轉斜盤。

旋轉斜盤分為上下兩個部分。上斜盤透過扭力臂和主軸相連，和主軸（發動機軸）一同旋轉。如果是四旋翼直升機，上斜盤上就會裝有四根變距拉桿，變距拉桿和變距搖臂相連，變距拉桿上下運動，就可以透過變距搖臂帶動旋翼偏轉，這其實構成了一個省力槓桿。因為變距拉桿需要上下運動，所以上斜盤是可以上下運動的，秘密就是”＞“形的扭力臂，其中間”轉折處“是可以活動的，那麼四個扭力臂不同”張角“就可以讓上斜盤在前後左右四個方向發生不同傾斜。

這種”傾斜角“是這樣產生的：飛行員透過變距控制桿讓下斜盤的不同部位產生週期性的”傾斜“，下斜盤透過滾動球頂住上斜盤，將這種”傾斜“傳遞到上斜盤，上斜盤透過變距拉桿把”傾斜“傳遞給旋翼的變距鉸，最終四旋翼發生週期性的偏轉，產生任意方向的”拉力“，從而控制直升機向任意方向機動。直升機在飛行中發動機還會產生一個扭矩，這個扭矩能夠讓直升機的機身自旋，所以，還需要一個尾槳來克服這種自旋。尾槳的轉速變化，就可以控制機頭轉向。尾槳和變距拉桿的配合，就可以讓直升機橫滾，做出各種超機動。

直升機是非常重要垂直機動平臺，哪怕是到了《阿凡達》中的星球，”參孫“通用直升機還是人類最重要的空中機動平臺。基於篇幅，本文還沒有介紹揮舞鉸，擺振鉸的作用，這兩個機構透過阻尼自行上下和前後運動，來消除前行旋翼和後行旋翼的速度（升力）差，避免直升機發生不可控的橫滾，以及旋翼週期性運動的”疲勞“，具體技術問題，請看筆者下一篇好文！