云识科普:直升机失事:飞行员可以跳伞吗?
导语:
小识最近经常看到关于直升机失事事故的新闻,很多云友也上来咨询小识,当直升机失事的时,直升机飞行员能不能也跟民航飞机失事情况一般,跳伞以自救呢?小识今天也给大家解释下当直升机失事时,是无法进行跳伞的,原因如下:
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。因为直升机失事时跳伞,不仅不安全,而且没必要。跳伞为什么不安全,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,跳下去很有可能会被机翼削死。
直升机失事:为什么没必要跳伞?
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,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,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:
直升机失事:为什么不使用弹射避险?
直升机火箭弹射跳伞这一黑科技确存在,比方说Ka-50/52。但至今为止,没有几个人真正使用过。
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,它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。其实Ka-50/52也能自旋迫降,而且还能降得比较安全。
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。
直升机设计者:遵循逻辑简单的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个就是个工程上的过度设计,没什么价比。
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,可能这时候飞机就失事了。所以根据奥卡姆剃刀原理,直接删,留下一个相对好的选择。
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,是相对小概率事件,没准弹射和不弹射效果都差不多。
直升机避险一般都是用自旋机动。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。
(部分内容援引于知乎用户——陆音)
云友技术分析
厘米:因为直升机的旋翼在失去动力的时候可以自转,在下降的时候保持转速。接近地面的时候,增大桨距,将旋转的动能转化为拉力,实现安全着陆。这个方式是固定翼飞机没有的,可以说相对成功率比较高。另外直升机要弹射,必须先把旋翼炸掉,目前只KA-50和KA-52 两个有,其他的都没有。
玄子:首先,目前有实际生产的直升机是有跳伞功能型号的。俄罗斯的卡-50和卡-52。具体工作流程为 炸掉旋翼-炸掉坐舱盖-弹射。为什么一般的直升机不设计上面的跳伞机构?
1 通过介绍可以看出,这个机构会比较复杂,还可能会影响整体可靠度。
2 对于直升机抗毁性的思路不同,比如一向很重视本国人民生命的美国,就倾向于用结实的机构保证坠毁后人员的安全。
小溪:直升机炸旋翼并弹射的做法是有的。不过炸飞的旋翼无异于大杀器,一般要求在远离友机的情况下才能执行炸旋翼动作。我记得好像一般要求和友机保持100米以上的距离。
相较而言,迫降的成功率也是不错的,具体如skywalkerhan所言。值得一提的是部分直升机的起落架和机身有强大的“吸能”设计,可以进一步提升幸存率。这样一来无论是工程上,还是在操作上,迫降的吸引力都是很大的。不过我看过数据,总的来说,直升飞机的安全性略差与普通固定翼飞机。
思韵郭:首先直升机在失去动力的时候旋翼仍然在自旋,飞机升力不足迅速下降,人在这时候要保正平稳的跳出机舱还不会被翼打到那需要多好的身手才能办到啊。所以直升机通常都不会跳伞逃命,只要飞机在一定的高度上直升机是可以通过自旋飞行相对粗暴的落地。但自旋飞行对驾驶员的技术要求很高,需要通过系统的训练来掌握。所以千万不要在直升机下落时跳伞!还是在起飞前多检查保证安全的飞行最好!
文思敏:1,直升机不是不能跳伞,部队有直升机伞降的科目,只是比固定翼飞机难度大。事实上现在使用高度几十米的降落伞都有了。
2,在事故的时候飞机的状态是多变的,正常飞行可以跳不代表事故时候可以跳,万一被旋翼或者尾桨打一下就挂了,而且驾驶员通常在旋翼下方,气流复杂,跳伞很危险(直升机伞降是前飞状态在尾部舱门跳的,确保不会被卷入气流)。
3,直升机因为飞机高度低,同时有自转下滑的特性,抗坠毁的设计思路不同,主要手段有比如起落架抗坠毁,座舱抗坠毁设计,抗坠毁座椅等等,不细说。
4,确实有设计为跳伞逃生的直升机,卡52啥的。但是光看大家都没人用就知道不怎么实用了。
哈士奇:你看过黑鹰坠落就知道了,那种情况算是友好的了,至少能形成“飘降”,没必要跳的,但你真想跳也是可以跳的,首先要有高度,其次别被吸上去就好,但大多数情况是第一种不具备高度,跌死,第二种,额。。。自己想,而要是悲催的是主桨被轰了咋办,那也是不需要跳的,因为就算跳到地上没跌死,也会被紧接而来的机体砸死,所以你只能抓紧了扶手,让机体保护你,其他的交给上天就行了,最后一种就是机体被轰了咋办,那更是不需要跳的,因为你已经死了。
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