上官祥 燕 阳 张 悦
飞行事故将导致空难,飞行员可以跳伞救生,旅客跳伞却难保生还,民航用确保飞行安全来确保旅客安全。空难救险设备是有备无患的设备,使用率不高,因此装备成本、维护费用、使用寿命、贮运空间、安全性能、可置信度、实施复杂程度、使用便捷程度等均必须在研究中予以考虑。飞机有两种:飞机和滑翔机。飞行也有两种:飞行和滑翔。滑翔机加上动力可飞行,失去动力可滑翔降落。飞机失去动力后却往往进入俯冲状态造成空难。原因是:飞机用速度和操控保持飞行平衡。飞机设计时追求速度和减轻自重,升降舵和机翼面积的适速范围仅限于正常速度,忽略了低速状态效率下降抬升机头力矩不足,导致操控失灵破坏了飞机滑翔功能而造成空难。事实证明确有飞机利用滑翔安全降落。所以滑翔是空难救险的可行技术,飞机固有的救险能力,确保飞机滑翔功能就可确保飞行安全,防止空难发生。实际上高程下降1m滑翔距离l0m就可安全迫降。关键是低速状态抬升机头力矩足以抬升机头。飞行具有的巨大惯性和势能可全部转变为滑翔动力,不致于成为空难能量。95%以上的空难发生在触地瞬间,不管是机场降落还是陆地水上迫降。水上迫降时空难海难同时发生需要空难海难救险技术。把高程下降1m滑翔距离100米定为动力滑翔机标准,设计制造改造动力滑翔机。km高程滑翔距离l00km。l00km距离可飞行500km升高到5km时关闭发动机滑翔降落到达目的地机场。动力滑翔机观念将导致空运革命改变飞机和飞行。滑翔性能具有可检测性,风洞实验可测定飞机滑翔能力。可以采用机头救险舵、机头救险升降阻力板、增大升降舵面积、增大升降舵和机翼面积、舱门机翼化、机尾向上后启门拖曳伞等来设计制造改造动力滑翔机。水上迫降的动力滑翔机可用浮筒防止沉机。空难救险问题将得到解决。
实例1:机头救险舵:在驾驶舱两侧增设一对面积为机翼1/4的升降舵。对飞机设计整体结构和正常飞行无太大影响。可以提供升降舵效率下降时的补偿力矩。水平时产生升力,倾斜角为正时抬升机头,为负时下压机头,垂直时减速。当救险舵抬升机头升降舵下压机头时则产生升力抬升飞机。可达到动力滑翔机标准,确保飞行安全。
实例2:机头救险升降阻力板:在驾驶舱顶增设可产生抬升机头力矩升降阻力板,阻力板升高抬升机头力矩增大,下降则降低,收回则消失,不影响飞机结构和正常飞行。阻力板抬升机头力矩略大于升降舵下压机头力矩时产生升力抬升飞机。可达到动力滑翔机标准,确保飞行安全。
实例3:增大升降舵面积:确保低速状态抬升机头,确保滑翔功能,把飞行惯性和势能转变为滑翔动力,从容寻找机场高速公路平缓场地等降落。控制速度和高程按比例下降,同时为零时则安全停靠。
实例4:增大升降舵和机翼舵面积;达到高等级动力滑翔机标准,如果km高程滑翔距离500km,20000km距离可从起飞机场升高到5km时关闭发动机滑翔降落到目的地机场。
实例5:舱门机翼化:前后左右对称设置向上开启舱门,加固铰连并作机翼化处理,驾驶舱门作升降舵处理,增设滑轨内门维持机舱密封性。开启舱门相当于增加两对机翼和前置升降舵。营运飞机可改造成高等级动力滑翔机。
实例6:机尾向上后启门拖曳伞:机尾向上后启门悬挂用长度为lkm高强度连接绳连接的拖曳伞。后启门上仰和拖曳伞悬挂位置高于重心均可产生抬升机头力矩,维护低速状态滑翔功能。上仰和悬挂位置越高抬升力矩越大。机上人员用超重失重自动脱钩的滑轮挂钩转移到连接绳上,空气阻力作用排列在伞下。飞机触地时速度降低,转移到连接绳上的人员远离现场接近地面,张力和拖曳伞阻力作用下可安全落地并自动脱钩。如果后启门上仰和拖曳伞作用达到动力滑翔机标准则不用转移人员;有机尾向上后启门的飞机本身具有救险能力,应用特别方便。
实例7:水上迫降浮桶:浮桶口径0.8m底径0.76m高1m。桶底设有从内开启的通气管,桶沿设有内外开启的对接扣,桶底桶沿有系留连接孔。可以重叠,贮运空间小。用高强阻燃轻质透明材料制造。可以扣接组装浮力1005kg密封浮筒。飞机在水上迫降时可迅速组装浮筒对称固定在坐椅下,或填充在下层客舱,飞机进水下沉淹没浮筒,浮筒的固定阻力阻止继续进水下沉。并可连接浮筒构成浮排固定在机身周围,加强抗风浪能力防止沉机等待救援。如果发动机没有被淹又可启动,则可低速运转推动浮排向主航道或海岸线运动。争取救援或自救。