飞机意外螺旋的特点和处置

司利国 曾华 迟伟

摘要：飞机一旦进入意外螺旋，飞行员极易紧张，严重影响飞行安全。本文主要介绍意外螺旋的特点、处置方法以及压顺杆改螺旋的简化原理。

关键词：意外螺旋;特点;处置;

中图分类号：V323 文献标识码：A 文章编号：1672-9129（2020）10-0167-01

意外螺旋和教学螺旋相比，不利条件较多，飞行员处置不及时，就容易造成事故。

1 飞机意外螺旋的特点

1.1思想上无准备，精神容易紧张。有些人可能短时间“发懵”，出现知觉迟纯、头脑不清醒;少数人可能失去定向能力、丧失改出信心。

1.2多数意外螺旋是在机动动作中进入的，由于进入表速大，动压大，抖动急剧，状态变化突然和多样，增加了飞行员判断的困难。

1.3飞机突然变状态，飞行员很容易不自觉地按一般操纵习惯做动作。例如，机头下沉就向后拉杆，飞机向一侧滚转就压反杆，而这种下意识动作总是要加剧失速，促使飞机进入螺旋和延迟螺旋的改出。事故实例中这种情况是很多的。

1.4意外失速螺旋进入的高度通常不如螺旋训练中那样充裕和心中有数，这就要求飞行员既要力争改出，又要注意高度变化，在没有条件改出的情况下及时跳伞。

关于意外螺旋的处置有些飞行员认为，由于时间紧迫，应该用“最强”的方法来改出。甚至有些人认为，飞机一变状态，马上就蹬反舵、压顺杆、推杆到头。他们的基本想法是：方法越“强”，效果越好。

事实并非如此。在失速螺旋中，飞机的平均迎角并不相同。对于平均迎角不是很大的失速和不稳定螺旋，如果用过强的方法去改，不仅不能可靠改出，反而会使螺旋从一种状态变成另一种状态。例如改左螺旋结果进入了右螺旋，改正螺旋结果进入了反螺旋。这种情况在螺旋事故中并不少见。

2 意外螺旋的处置方法

对于意外螺旋，能否用一套操纵方法来适应失速和不同程度的螺旋状态呢？“平、中、顺”方法提供了这种可能性。就是将“平、中”，“平、中、顺”和“最强”方法揉合为一套操纵程序，在改意外进入失速螺旋时可按三步实施：第一步，蹬平舵、杆中立或杆推向前（大载荷进入的失速，需推杆向前，以便迅速退出失速，不失改出失速的时机），看高度和速度，判断飞机是否旋转，向哪边旋转。第二步，认定旋转方向压顺杆。第三步，如飞机继续旋转1.5-2圈（或6-8秒钟）仍无停转趋势，用力蹬满反舵。

这套程序适用于意外进入失速螺旋的各种动态。对于失速，完成第一步即可，对于螺旋完成第二步就能改出;若动作不确切，改出延迟，则完成第三步就可制止旋转。但必须在旋转停止时，及时回杆回舵。这一套操纵程序既是把三種方法连贯起来，又能逐步加强，适应各种情况。这套程序飞行员易于掌握。在意外进入失速螺旋情况下，飞行员不必先判明是失速还是螺旋，就可先实施第一步操纵，从而争取了时间和高度。对于高度较低的螺旋，压顺杆后不一定等2圈，还可早些蹬出反舵。

在螺旋的改出过程中这两者关系是变化的。随着螺旋的改出，旋转角速度和平均迎角都会逐渐减小，因而惯性力矩也随之减小，舵面效能逐渐加强，即压顺杆作用逐渐减弱，而蹬反舵作用越来越强。这一特点正说明以压顺杆为主的方法改螺旋的优点，它在螺旋改出过程中制偏作用也随之减小，因而停转时飞机状态稳定，回顺杆即使慢一点，飞机也不易很快转为反方向的螺旋，但以反舵为主的“标准方法”改螺旋，则要求停转时立即收回舵，以防止飞机转为反方向的螺旋。所以，飞行员觉得“平、中、顺”方法容易掌握，改出动态稳定。同时，我们又把反舵作为辅助手段。如果压了顺杆飞机继续旋转1.5-2圈尚未停转，但旋速己减慢，平均迎角已减小，这时，蹬出反舵，其效能大为提高。所以，改螺旋要以压顺杆为主，蹬反舵为辅。

3 压顺杆改螺旋的简化原理

有些飞行员认为“平、中、顺”方法好做不好学，希望能把这部分原理简化为易于掌握的知识，这里介绍一种简化原理。

改螺旋的关键在于制偏，只要绕立轴的角速度减小至零，它与滚转交感形成的上仰惯性力矩就会消失，这样，在俯仰稳定力矩作用下，飞机就能减小迎角、退出失速。压顺杆就能产生这个制偏作用，这主要依靠惯性力矩的作用。

惯性力矩是物体的旋转与其惯性主轴不重合时产生的物理现象。对于飞机来讲，惯性主轴与飞机机体轴基本一致。因此，飞机产生惯性力矩的条件是：只要存在绕机体某两个轴的角速度，就会形成绕第三轴的惯性力矩。

螺旋中飞机总角速度常可在机体轴上分为三个分角速度，即偏转、滚转和俯仰。例如左螺旋时有左偏、左滚和上仰三个角速度。根据惯性力矩产生条件，每两个角速度可交感产生一个惯性力矩，因而三个角速度可分别形成三个惯性力矩。

螺旋在稳定旋转阶段中，绕立轴的各力矩应平衡，即助偏力矩和制偏力矩相等。进入螺旋则要求前者大于后者，改出时则要求后者大于前者。助偏力矩有：方向舵操纵力矩和方向不稳定产生的自转力矩;制偏力矩有：方向阻转力矩和上述的偏转惯性力矩。

改出螺旋的原理即在：蹬平舵使方向舵操纵力矩消失为零，压顺杆增大偏转惯性力矩，从而制偏力矩大助偏力矩，偏转角速度不断减小以致停转。

为什么压顺杆能增大偏转惯性力矩而产生制偏作用呢？这是因为压顺杆能增加滚转角速度和上仰角速度，因而它们交感的惯性力矩也就增大。压顺杆副翼的操纵力矩使滚转角速度加大，压顺杆产生的附加滚转角速度与螺旋中原有的偏转角速度交感产生上仰惯性力矩，此力矩使上仰角速度增加。这样，滚转和上仰角速度都加大了，所以偏转惯性力矩也加大了，其增量就是压顺杆的制偏作用。

参考文献：

[1]失速和螺旋纵横谈[J]. 程昭武.航空知识. 1998（11）

作者简介：司利国，男，1981，汉，吉林辉南，本科，教员，研究方向：飞行原理。