王德荣(简称王):总距杆是直升机特有的操纵装置,通常布置在驾驶员的左侧,一端固定在支座上,另一端可以手动上提或下压。总距杆的作用是通过改变旋翼的平均桨叶角(总距),进而改变旋翼拉力的大小。当驾驶员上提总距杆时,旋翼的平均桨叶角增大,拉力增大;下压总距杆时,平均桨叶角减小,拉力减小。
直升机的旋翼是靠发动机驱动的,总距加大时,旋翼负荷加重,为了保持转速,需要加大发动机输出功率,应该加油门;总距减小时,旋翼负荷减轻,需要减小发动机输出功率,应该减油门。为了简化操纵,在现代直升机上,油门和总距是联动的,统统由总距杆负责,正因为这个原因,总距杆也常被称作“变距一油门杆”。油门、总距联动不仅减少了操纵流程,而且使二者之间的协调更加精准,具有明显的优点,但也带来了一个问题,这就是:一旦总距杆位置被卡住,油门也跟着不能动了,这就成了麻烦。
总距高位卡滞就意味着直升机的旋翼系统、发动机系统同时被锁死在高桨距、大油门状态,无法改变也无法解脱,这是一种十分罕见又极其危险的空中特殊情况。
王:这可以分三个方面来讨论。一是直升机姿态操纵,包括俯仰、横侧、方向。由于总距卡滞与驾驶杆、方向舵无关,旋翼拉力的大小虽然被锁定了,旋翼拉力的方向仍然可以改变,尾桨拉力也可以改变,这方面的操纵不受直接影响。二是直升机运动参数操纵,主要包括速度、升降率以及飞行高度。总距杆位置锁定以后,速度与升降率调整范围受限,而且必须互相配合,不能单独调整。在常用速度范围,速度小对应的上升率大,速度大对应的下降率大。以178这次的数据为例,总距卡滞时速度180千米/小时、爬升率2~3米/秒;返航中驾驶员推杆基本改为平飞,速度就变为200千米/小时。三是直升机着陆过程的操纵。直升机正常着陆时先要悬停,总距有个先提后放的过程,178总距杆已经卡住,无法进行。直升机正常滑跑着陆时,在低高度摆好接地姿势后,通常也要微调总距,使接地更轻;在自转滑跑着陆时,更要较大幅度上提总距,减小下降率。这与总距卡住后的操纵也不一样。
王德荣,陆军少将,1959年入伍,曾任直升机飞行员,作训参谋,军区空军军训处长、参谋长助理,陆航试验训练基地首任司令员,总参谋部陆航局副局长等职务。
在4·26特情中,总距杆卡在了高位,双发压气机转速Na为93%,总距相对位置CLP为61%,表明178同时锁定在大功率和大桨距状态,只能以相当大的速度滑跑着陆。这种情况下,如果地形条件允许,下滑线要低一些,尽可能减少直升机状态的变化;目测不宜高,充分利用跑道长度;下滑后段要对正方向、消除侧滑,为滑跑打好基础;接地前可以根据剩余的下降率稍稍带杆,使接地更輕,但一定不能长时间不接地,更不能拉飘;如果不具备着陆条件,可以复飞。
总距杆低位卡滞故障,处置相对简单。4·26特情是我军第一例总距杆高位卡滞故障,具有高度的复杂性和危险性,处置起来难度不小。
总距杆是直升机特有的操纵装置,可以同时调整桨叶角和油门的大小。图为AW119直升机的总距杆特写。
王:这个问题比较复杂,我们先看能不能空中关车。固定翼飞机也可能发生油门高位卡滞的故障,首选的处置方法就是先飞到适当位置,再空中关车场内迫降,但直升机不行。这是因为固定翼飞机失去动力后可以进行“滑翔”,直升机虽然也有可能进入类似的“自转”,但前提是旋翼桨叶角要足够小。若桨叶角大于一定的数值,由于旋转阻力大,直升机关车后旋翼转速将迅速减小,直至停转,不可能进入“自转”状态。某型机能进入“自转”的总距位置CLP应低于20%,而178的总距卡在61%处,若强行关车,直升机进入不了“自转”,将像秤砣一样掉下来。
能不能在接地之前比如3~5米的高度关车然后减速落地呢?也不行!因为发动机关车后,旋翼反扭矩突然消失,直升机将急剧偏转,飞行状态难以控制,风险比大速度接地更大。
那么,能不能在空中将发动机置于慢车状态呢?还是不行!按照某型机的设计原理,如果一台发动机进入慢车,另一台发动机会自动进入高状态,于事无补;如果双发都进入慢车,旋翼转速会剧烈下降,与空中关车在后果上没有本质区别。
前面我已经说过,总距杆高位卡死是直升机很难处置的恶性故障,但谈到4·26的具体情况,又有两个难得的机遇:一个是总距杆卡死的位置巧合,对应的飞行参数与驾驶员平时常用数据相近,给驾驶员返场、下滑、建立着陆航线留下了可能:另一个是迫降场恰好有2400米平直跑道,为直升机大速度滑跑着陆的安全提供了保障。赵超机组在危急的情况下,抓住有利条件,选择正确方法,沉着果断处置,这是最难能可贵的。
王:这些都是大速度滑跑着陆应有的现象。
成功处置4·26空中特情的赵超机组(右为赵超中校,左为张文超上尉)。
陈健/摄
178接地速度超过150千米/小时,旋翼拉力基本等于重力,属于“草上飞”状态,对地面正压力很小,刹车效能很低,如果不及时转入慢车乃至关车,必然会冲出跑道。但是,直升机正常工作时旋翼会产生很大的反扭矩,全靠尾桨力矩平衡,发动机一旦转入慢车,反扭矩突然减小,机头必然会急剧右偏,驾驶员必须果断蹬左舵修正偏转、保持方向,这是大速度迫降后的一项极为重要的操纵动作。
直升机重心一般都比较高,主轮距比较窄,地面运动时横侧稳定性比较差。迫降后滑跑中尾桨拉力的骤然变化以及轨迹急剧偏转时形成的惯性离心力,对重心都会构成突发的横侧不稳定力矩。直升机出现倾覆趋势是不可避免的。
某型机装有后三点轮式起落装置,在着陆和地面运动时有很好的减振作用,但它本身也是一个振动系统,可以产生受迫振动和自激振动。178接地后气动力和惯性力发生急剧变化,再加上大速度滑跑不稳定性的叠加影响,发生强烈振动也是必然的。
178接地后,机组精心把控放慢车的时机和次序,牢牢稳住驾驶杆和方向舵,压住机头增大对地压力使直升机减速,这些操作都是很正确、很有必要的。
王:从技术角度讲主要有三道关口:一是进场条件的创造。机组根据总距杆卡滞的位置,适当加速下滑,调整三转弯位置,延长五边下滑线,精确控制进场速度,为接地后的操作创造了条件。二是接地状态的控制。直升机贴近地面时,飞行员受大速度视觉冲击容易带杆,导致直升机平飘难以接地。驾驶员必须咬紧牙,稳稳地把直升机“压”向地面。机组在这方面做得非常出色。三是地面滑跑的操纵。为了防范和应对直升机偏转、侧倾、振动等一系列相互叠加的问题,机组各项操作都必须适时、适量、果断、迅速、稳定,防止由于杆舵晃动产生驾驶诱发震荡。
直升机的重心高,主轮距又窄,离速迫降难度极高。图为训练中的直10机群。
王:总距杆高位卡滞是一种罕见的空中特情,突发性、复杂性和危险性并存,赵超机组的处置堪称完美,为我军直升机部队积累了宝贵的经验。
我认为经验和启示主要有四条:其一,必胜的信念是成功处置特情的重要支撑,故障发生后,机组没有被其危险性所吓倒,信心十足,沉着冷静,敢打必胜。其二,过硬的技术是成功处置特情的重要基础,整个过程不过18分钟,而这短短的18分钟里,赵超机组表现出精湛的飞行技术和过硬的飞行本领,这是他们能够化险为夷、转危为安的关键所在。其三,空地协同是成功处置特情的重要保证,机组第一时间向塔台报告情况,旅长迅即实施空中指挥,旅参谋长赶赴塔台参与对空指挥,指挥组适时对赵超机组进行技术指导和提示帮助,空地协力营造了良好的空地环境。其四,扎实的研练是成功处置特情的必要条件,赵超机组之所以能够从容应对、成功处置,与他们经常性的特情处置研究和演練分不开的。
责任编辑:王鑫邦
赵趁机组成功处置特情是与平时的研究和演练分不开的。图为赵超和战友进行地面演练。