流言揭秘:直升機(jī)發(fā)動機(jī)壞掉時越高越安全?
流言:有人說,直升機(jī)就是一個“大降落傘”,所以發(fā)動機(jī)完全失去動力時,直升機(jī)所在位置越高就越安全。這是真的嗎?
真相:【百度知道提供】這確實是真的。當(dāng)直升機(jī)墜落到距離地面十幾米左右,突然加大槳葉角度,產(chǎn)生升力,同時螺旋槳轉(zhuǎn)速變慢,動能轉(zhuǎn)換為勢能,直升機(jī)安全降落。
眾所周知,直升機(jī)正常飛行時,發(fā)動機(jī)提供強(qiáng)大動力,帶動槳葉高速旋轉(zhuǎn)從而產(chǎn)生升力。那么,當(dāng)發(fā)動機(jī)停止轉(zhuǎn)動時,槳葉還能高速旋轉(zhuǎn)嗎?
答案是:能!
原因是什么呢?其實很簡單,大家可以想象一下,風(fēng)車和風(fēng)力發(fā)電機(jī)。
風(fēng)力發(fā)電機(jī)在風(fēng)的吹動下,高速旋轉(zhuǎn),可是失去動力的直升機(jī),去哪兒找風(fēng)去?太好找了,因為直升機(jī)失去動力后,它就會往下掉落,而掉落的過程中,肯定會有上升的強(qiáng)大氣流。
正是從下往上的強(qiáng)大氣流,吹動著直升機(jī)的槳葉,只要槳葉可以高速旋轉(zhuǎn),那么,直升機(jī)就等于抓到了一根救命稻草。
那照這樣說來,直升機(jī)豈不是太安全了?即使在高空發(fā)動機(jī)出故障后,讓它自由下落就萬事大吉了!
天下哪有這等好事。要想實現(xiàn)安全降落,還得需要一些條件和采取一些步驟。
在說這些步驟之前,咱們先來了解一下直升機(jī)的槳葉。
從圖上可以看出,槳葉和槳葉的旋轉(zhuǎn)平面構(gòu)成一個夾角,夾角越大,升力越大。其基本原理跟飛機(jī)機(jī)翼是類似的。
而直升機(jī)的槳葉與旋轉(zhuǎn)平面的夾角是可以自由調(diào)整的。如下圖:
直升機(jī)就是通過調(diào)整槳葉的角度來調(diào)整升降的。當(dāng)增大槳葉和旋轉(zhuǎn)平面間的夾角時,直升機(jī)升力增大,此時直升機(jī)爬升;減少夾角到一定程度,直升機(jī)重力等于升力,此時,直升機(jī)懸停在空中;進(jìn)一步減少夾角,直升機(jī)重力大于升力,直升機(jī)下降。
在了解了直升機(jī)的升降原理后,咱們回到剛才的問題。高空,直升機(jī)完全失去動力,墜落,并因此獲得從下往上的強(qiáng)大氣流,吹動槳葉繼續(xù)高速旋轉(zhuǎn),當(dāng)直升機(jī)降落到 距離地面15米左右(不同的直升機(jī),高度會有不同)時,駕駛員突然增加槳葉與旋轉(zhuǎn)平面的夾角,此時,高速旋轉(zhuǎn)的槳葉會產(chǎn)生強(qiáng)大的升力,這個升力足以讓直升 機(jī)安全降落。
這真是讓人難以相信,直升機(jī)失去動力后,居然還能安全降落。其實,我們可以這么來想。
對于直升機(jī)的槳葉來說,只要有動力,就能旋轉(zhuǎn),但是這個動力,可以是多方面的,不一定非得是發(fā)動機(jī),直升機(jī)在高空具有的勢能也是槳葉的動力之一。
實際上,這只是一個轉(zhuǎn)換過程,發(fā)動機(jī)消耗油料,讓直升機(jī)升到高空,油料通過發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)換為直升機(jī)的勢能。
當(dāng)直升機(jī)失去動力墜落時,直升機(jī)減少的勢能轉(zhuǎn)化為螺旋槳的動能,也就是高速旋轉(zhuǎn)。
當(dāng)直升機(jī)墜落到距離地面十幾米左右,突然加大槳葉角度,產(chǎn)生升力,同時螺旋槳轉(zhuǎn)速變慢,動能轉(zhuǎn)換為勢能,直升機(jī)安全降落。
經(jīng)典案例舉例
1972年,一位叫做吉恩。鮑萊特(Jean Boulet)的法國飛行員,他駕駛著一架法國產(chǎn)的直升機(jī)“SA315B”.
當(dāng)吉恩。鮑萊特爬升到了直升機(jī)升限的最高記錄——12440米時(這個記錄一直保持到現(xiàn)在),吉恩。鮑萊特減小發(fā)動機(jī)的動力,但由于高海拔帶來的的低溫達(dá)零 下63°C,這導(dǎo)致發(fā)動機(jī)熄火,而且居然無法重新開機(jī)了。直升機(jī)失去動力后,吉恩。鮑萊特果斷采取自旋降落,大約半小時后,吉恩。鮑萊特最終安全地把直升 機(jī)降落在了地面。
吉恩。鮑萊特,2011年2月14日去世,享年90歲,他至今保持了兩個世界記錄,一是駕駛直升機(jī)最高升限記錄,一是讓直升機(jī)自由下降半小時的最高世界記錄。
自旋迫降的例子不是只有這一次,很多,如果大家感興趣,可輕易搜索到相關(guān)視頻進(jìn)行觀看。下面的三張gif動畫是從youtube上的視頻中制作的。
那是駕駛員改變槳葉角度,升力大增的結(jié)果
老道的直升機(jī)駕駛員,在訓(xùn)練“自旋降落”這個科目時,能把直升機(jī)降落在指定的幾平方米的位置上,要知道,這可是無動力降落,相當(dāng)了不起。
直升機(jī)要想順利實施自旋降落,一個很重要的因素之一是高度,如果高度太低,比如三五十米的低空,那就來不及采取安全措施了,容易墜毀。如果在300米以上時,直升機(jī)有足夠時間和空氣動力,配合駕駛員精湛的技術(shù),就能讓直升機(jī)自旋降落。
標(biāo)題說“發(fā)動機(jī)壞時直升機(jī)越高越安全”,這只是相對的,如果你硬要說“那飛到外太空時豈不是更安全?”,那就沒意思了你說是不?
有的直升機(jī),有兩個發(fā)動機(jī),如果一個發(fā)動機(jī)在高空壞了,還有另一個發(fā)動機(jī)來救命,而兩個發(fā)動機(jī)同時出故障的幾率比較小。對于直升機(jī)來說,雙發(fā)動機(jī)顯然要安全得多。
而對于單發(fā)直升機(jī),若在高空動力消失,那么,唯一的救命稻草就是自旋降落。
因此,所有的單發(fā)直升機(jī),必須具備“自旋降落”的性能才能取得航空器適航證,否則不能面世。
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