直升机尾桨故障分析及其试飞研究

◎宫铎

直升机飞行当中，尾桨故障是最难解决的故障问题。纵观以往的直升机飞行历史发现，尾桨故障发生率较高。因此，在直升机尾桨故障试飞过程中，飞行员应做好试飞准备，在丰富的理论知识及实践经验的基础上，配合正确的尾桨故障处理方法，合理进行尾桨故障的正确与及时应对，进而为直升机试飞的安全提供保障。

一、尾桨故障的类型分析

1.气动性尾桨故障。

气动性故障发生时，尾桨的抗扭力矩将会消失，在旋翼反力矩的影响下，直升机的航向会向着旋翼旋转相反的方向偏离，进而会导致直升机机头下俯现象。

2.机械性尾桨故障。

（1）部件故障。

此故障最为严重的直升机尾桨故障。在尾桨的部件出现故障时，尾桨的正常运行会受到影响，并且出现振动。在旋翼的反力矩影响下，直升机会向着与之相反的方向快速偏转，飞行高度会下降，直升机的重心也会向前移动，进而出现机头下俯现象。

（2）脚蹬卡住故障。

如直升机的脚蹬或操纵机构出现卡住故障，将会出现左右脚蹬无法操纵的现象，因此尾桨的桨距角难以得到有效调整。如左脚蹬在中立位置前卡住，那么尾桨所产生的左偏力矩将会比旋翼的反力矩更大，这会使直升机的飞行方向向左偏移。如右脚蹬卡于中立位置前，直升机的飞行方向将会向右偏移。而如果左右脚蹬都被卡于此位置，即便进行功率大小的调节，在旋翼反作用力矩的影响下直升机的飞行方向也会发生改变。

（3）尾桨操纵连杆故障。

出现此故障时，飞行员无法通过对脚蹬的操控而实现尾桨桨距及推力的调整。此时可参照脚蹬被卡住的情况对尾桨桨距的位置进行判定。

二、尾桨故障的处理方法分析

1.气动必性尾桨故障的解决。

如尾桨失去推力，必须在旋翼自转的情况下才可使直升机的飞向方向保持平衡。出现飞动性尾桨故障而丧失推力时，应将左右脚蹬放平，在速度增加的过程中，尾桨会快速进入自转状态，进而可使功率恢复正常而保持平稳的飞行。

2.机械性尾桨故障的解决。

出现此类故障而导致尾桨失去推力时，应使直升机自转着陆。此时无需对功率进行恢复，只需操纵驾驶杆即可改变直升机的飞行方向。在尾桨变距系统被卡住时，首先应设法保持飞行方向的平衡。如尾桨在大桨距被卡住，应加大功率而使直升飞保持飞行方向的平衡。此时，驾驶员可控制直升机沿着尾桨推力的方向采用测滑的方式逐步下降，并通过调整总距而保持飞行方向及侧滑角度直至降落到地面。如尾桨在小桨距被卡住，应降低功率，并在进入五边后将总距进行下放而控制下滑方向，并以半自转状态着陆。如尾桨卡在左右脚蹬的平衡处，应使用中等功率以较慢的速度进场并自动着陆。

三、尾桨故障试飞方法分析

1.尾桨失效试飞。

尾桨失效包含两类尾桨故障，一是驱动力失效，二是部件故障。尾桨失效试飞时驾驶员应不对脚蹬进行操纵，并将直升机总距杆放至最底处，以低速控制直升机自动并下滑飞行。同时，要对下滑速度进行控制，以使旋翼自转转速保持平衡，进而在垂尾作用下实现对直升机航向的控制。此外，还应对自转着陆动作进行控制，使直升机以每小时110km的空速、90-107的旋翼转速对准地陆场的方向自转下滑。飞行高度距地面为15至20m时，可降低下滑速度，此时直升机机头会向上抬起。距地面5至6m时，应顶杆放平滑撬或起落架；空速逐渐减至零、高度降至2～3m时，迅速上提总距杆，顶杆保持滑撬或起落架与地面平行，采用瞬时增距以突然增大旋翼拉力的方法使直升机着陆，之后将总距杆放到底同时关闭油门。

2.脚蹬被卡住或操纵连杆出现故障的试飞。

（1）左脚蹬被卡在中立位置前的试飞方法。

此故障状态下，驾驶员左脚在前的操纵位置保持不变，并对功率进行调节，以每小时110m的空速飞行而使直升机的飞行方向得以保持。采用左盘旋飞行的方法对直升机的飞行高度进行控制，使直升机飞行至起落航线并产生左向偏航角，此时可将操纵杆向右调整而使直升机的航向偏右，并逐渐降低下滑速度。通过控制总距杆降低下滑角使直升机进入下滑轨迹，在直升机的速度完成消失后，在着陆点上空1至2m时保持悬停状态，对总距杆进行调节而使直升机逐步降低飞行高度而完成着陆。

（2）右脚蹬被卡在中立位置前的试飞方法。

在稳态平飞的状态下，试飞员保持右脚蹬在前的航向操纵位置不动，然后调整功率，使空速为110km/h，保持直升机的飞行方向；用向右盘旋的方法，调整飞行高度，进入起落航线飞行，调整功率且适量向前推杆以增大空速，使直升机借助于垂尾的作用保持航向；当直升机到达航线高度后，需柔和顶杆使直升机增速到180km/h。当接近改出方向时，需放总距，并向左推杆同时再稍向后带杆，将空速减至150km/h，使直升机改出转弯，保持直线飞行，然后操纵直升机进入起落航线飞行；当直升机的高度下降至1～20m时，柔和放总距杆并向后拉杆，缓慢平稳地减速；当高度下降至5m时，应调整航向；当高度降至约2m时，将油门关至慢车，采取瞬时增距的方法着陆。

（3）双脚蹬被卡在中立位置的试飞方法。

在稳态平飞的状态下，试飞员保持左、右脚蹬在中立位置不动，然后调整功率，使空速为110km/h，保持直升机直线飞行；通过向左（或向右）做盘旋上升或盘旋下降，调整飞行高度，进入起落航线飞行；当高度下降至10～20m时，保持空速为7O～80km/h，向着陆点飞行；当高度下降至5m时，应柔和上提总距，同时顶杆放平滑撬或起落架；当机头向右偏转接近对正跑道；高度约2～3m时，应迅速将油门关至慢车；当高度约1～2m时，采用瞬时增距的方法使直升机着陆。

结语：直升机的尾桨故障试飞是一个难度很大的飞行科目，其试飞方法和特情处理方法也是很复杂的，试飞员应该在大量训练的基础上，掌握各个机型尾桨故障的不同规律，以便更好地完成这项风险试飞科目。