新浪新闻客户端

海军航空大学飞机教研室副教授刘旭为您讲解

海军航空大学飞机教研室副教授刘旭为您讲解
2021年04月17日 00:00 新浪网 作者 中国青年报

  历史上,有这样一则故事:19世纪初,法国拿破仑的军队在通过铁链悬桥时,士兵们采取“齐步走”方式前进,导致悬桥剧烈振动、铁链断裂,士兵们纷纷落水,伤亡惨重。事后,科学家研究发现,这场悲剧是由共振现象引起的。

  共振现象,在直升机着陆阶段同样也会出现。2012年2月,巴西一架AS350B救援直升机在帕拉州着陆时,由于机身振幅过大发生断裂事故。

  那么,直升机机身为什么会发生断裂事故?原来当旋翼旋转时,受到外部强风等因素影响,桨叶会绕垂直铰做前后摇摆运动。如果起落架或机身的振动频率和旋翼摆动频率相近,直升机上各个部件就会“齐步走”,从而发生共振现象。这个过程就像微风吹树叶,几片树叶的震动能带动起树林的摇动,如果振幅过大,树叶就会脱离枝干,飘落下来。

  其实,飞行员破解直升机地面共振难题的操作方法很简单——果断拉起总距杆起飞或者将总距压到底实施紧急刹车。但共振现象的发生毫无征兆,且振幅增幅极快,短短几秒钟就可以出现桨叶折断、轮胎破裂、机身翻倒等严重事故。这对飞行员的心理素质和反应能力是极大考验。为了减轻直升机飞行员降落时的精神压力,直升机设计人员想出了3种妙招,预防直升机地面共振现象的发生。

  妙招一:“一个巴掌”拍不响。在直升机设计过程中,频率规避法是最常用的预防直升机地面共振方法。在设计直升机旋翼和起落架的结构形状时,设计人员会避免旋翼和起落架的振动频率过于接近,从而确保直升机着陆时旋翼与起落架不会同频共振。

  妙招二:千里之行始于“足下”。起落架阻尼减震系统,就像给直升机穿上一双“减震鞋”,通过阻滞或消耗机身的侧向晃动来防止共振现象发生。直升机的起落架设计不同,阻尼减震的方式也不同。滑橇式起落架可以通过调整刚度的方式增加阻尼,错开共振频率,降低共振现象的发生概率。相比之下,轮式起落架设置有像“减震气垫”一样的缓冲机构,可以吸收大部分由起落架振动而产生的能量,从而降低振动频率,预防共振现象发生。

  妙招三:桨叶末端装“紧箍”。“紧箍”就是旋翼桨叶和桨毂连接处设置的摆振阻尼器。设计人员通过这个“紧箍”来阻滞直升机前后桨叶的摆动,从而限制桨叶的摆动幅度,确保桨叶摆动的范围安全可控。目前,直升机螺旋桨系统安装有弹簧和液压两种阻尼器,别看这两种桨叶上的“紧箍”还没有拳头大,但能确保整架直升机平稳降落,堪称直升机安全飞行的“守护神”。

特别声明:以上文章内容仅代表作者本人观点,不代表新浪网观点或立场。如有关于作品内容、版权或其它问题请于作品发表后的30日内与新浪网联系。
直升机
权利保护声明页/Notice to Right Holders 我要反馈
新浪新闻意见反馈留言板 400-052-0066 欢迎批评指正

违法和不良信息举报电话:4000520066
举报邮箱:jubao@vip.sina.com

Copyright © 1996-2021 SINA Corporation

All Rights Reserved 新浪公司 版权所有