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直升機為什麼難以操縱
禿鷹直升機怎麼駕駛
直升機飛行速度比較慢,而且能夠在空中懸停。很多人因此而認為駕駛直升機一定非常容易,非常輕鬆。但事實上,這是一個天大的誤會。由於直升機耦合嚴重,其操縱難度要比固定翼飛機大得多!那麼,這又是為什麼呢?
飛行中的直-8直升機
首先我們來解決一個問題——什麼是耦合。
我們以汽車為例來說明問題。汽車油門和剎車控制著車速,方向盤則控制行車方向。兩者互不相關,我們稱之為“解耦”。所以開車並不困難。試想,如果一輛“神奇”的汽車,一腳油門下去,汽車不僅加速,還會右轉,或者一打方向盤,汽車不僅拐彎還減速,那駕駛員內心該有多麼崩潰。也就是說,為了讓這輛神奇的汽車直線加速,駕駛員除了踩油門之外,還得動方向盤。操縱負擔要遠遠大於普通汽車。這就是所謂的耦合。可以想見,駕駛這樣一輛奇葩,駕駛員心理陰影面積該有多大!
飛行中的客機
飛機的運動要比汽車複雜。我們把飛機的運動分為縱向運動和橫向運動兩類。縱向運動包括加減速(油門控制)和抬頭或低頭(升降舵偏轉),橫向運動則包括左右滾轉(副翼控制)和左右偏航(方向舵偏轉)。飛機的縱向運動會有一定的耦合,比如,飛機加速,那麼,機翼升力必然增加,飛行姿態角就會有一定的變化。但飛機縱橫向運動之間是不耦合的,例如,改變油門或升降舵偏轉,不可能引起飛機的滾轉或偏航運動;方向舵或副翼偏轉,不可能改變機體俯仰姿態或航速。所以開飛機比開汽車複雜,但還不是太難。因為飛機耦合並不嚴重。
艦載直升機起飛
很不幸的是,直升機就是那輛“奇葩”——全方位的耦合。因為直升機所有的操縱,都離不開其主旋翼。我們以看上去最簡單的垂直飛行為例,來說明問題。
懸停中的直升機想要向上飛行,得提總距/油門杆,增大旋翼總距,旋翼拉力增加,使得直升機向上飛行。
但是很不幸,總距的增加使得旋翼扭矩也增加了,直升機同時還要產生偏航運動,駕駛員同時還必須蹬腳蹬,增大尾槳拉力,以平衡旋翼扭矩。
以為沒事了?直升機可以垂直上升了?對不起,事情還沒完呢!尾槳拉力增加,的確阻止了偏航運動,但直升機側向的力又不平衡了,直升機要發生側傾或側滑,所以,手腳並用的駕駛員百忙之中,還得調整直升機橫向週期變距,以平衡側向力和側傾力矩。
機場上的直升機
由此可見,一個簡單的垂直上升,駕駛員需要同時操縱總距杆、週期變距杆和腳蹬,也就是說,座艙內所有的操縱桿都得動用。那就不用說其他更加複雜的飛行科目了。因此直升機飛行員的負擔是要遠遠大於固定翼飛機的飛行員的。
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