直升机的起飞方法

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1、5.1 直升机的起飞方法通常，直升机在垂直离地 23 米后稍作悬停，则转入斜爬升前飞。在有风 情况下，直升机是迎风起飞，这是因为，根据相对运动原理，相当于直升机以风 速飞行。如上述，直升机需用功率随前飞速度的增加而快速减小，迎风起飞，发 动机剩余功率更多些，爬升速度更大些，起飞更安全。此外，迎风起飞直升机的稳定性要好一些。由于直升机常常要在其它运输工具不能去的地方执行任务，其起飞环境可能 相当复杂，所以，应视起飞场地面积大小和场地周围有无障碍物、大气条件、起 飞场地高度和飞行重量的不同，一句话，应视剩余功率的多少，而采用不同的起 飞方法。主要的起飞方法有：A. 正常起飞直升机对准风向停在场地上

2、，启动发动机，飞行员加大油门、提总距，直 升机垂直离地23 米悬停，飞行员略作检查之后，则推杆前飞、爬升。正常起飞 飞行航迹如图5-1 所示。图 5-1 正常起飞飞行航迹如果因场地原因，在起飞前直升机又不能对正风向，那么飞行员不得不在侧 风或顺风情况下起飞，此时就要考虑侧风或顺风的影响。侧风起飞以右旋旋翼为例，若在右侧风下起飞，由于机身横截面大，机身阻力大，和 迎面来风相比，直升机需用功率要大一些；同时，尾桨处在相当于旋翼垂直爬升 的状态，尾桨需用功率大，整个直升机需用功率又增大。这就意味着发动机剩余 功率小。此外，在风的作用下，旋翼顺风的方向倒，即吹风挥舞，为克服此挥舞， 飞行员要向右压杆；

3、为平衡侧风产生的向左阻力，旋翼还需右压杆，产生向右分 力，使操纵变得复杂化。如果风速和风向不稳定，尾桨的推力也在变，为保持航 向和横向平衡，要对尾桨和横向操纵随时进行修正，使得操纵更加复杂。因此， 直升机应尽量避免在侧风下起飞。顺风起飞在顺风悬停时，直升机后带杆，风越大则后带杆量越大；若重心靠前，为克 服旋翼升力垂直分量对重心所产生的低头力矩，则后带杆量还要大一些。在从悬 停转前飞的过程中，纵向操纵经历从后带杆到前推杆的过程。后来风，直升机的 稳定性比较差。直升机允许的最大后带杆量决定了起飞时的最大顺风风速。尾桨的操纵范围 决定了起飞时的最大侧风风速。起飞时所允许的最大风速，是直升机的性能指标

4、 之一，直升机飞行员手册中都有明确规定。在地面，旋翼的反扭矩由尾桨拉力和机轮摩擦力所产生的力矩共同平衡。在 起飞离地过程中，随着旋翼升力增加，机轮对地面的压力减小，机轮摩擦力减小。 机轮离地瞬间，机轮与地面间的摩擦力突然消失，由它产生的力矩也突然消失， 这时旋翼反扭矩完全由尾桨拉力来平衡，此时容易出现航向摆动，飞行员要及时 修正航向，特别是在侧风情况下。直升机在垂直离地的过程中，是旋翼从较强的地面效应到较弱的地面效应， 再到无地面效应的过程。根据地效原理，也是直升机需用功率逐渐增大的过程。 为了保持直升机相对地面的位置，为了保持直升机的平衡，飞行员要不停地修正 各个操纵。B. 地效起飞 关于地

5、面效应的原理将在第九章阐述。直升机处在地效作用范围内，产生同 样的升力要比无地效时需用的功率小；或者说，同样的发动机功率可使旋翼产生 较大的升力。地效起飞就是利用这一特点起飞的。当发动机剩余功率小时，直升 机离地后，在1.02 米高度上，不是转入斜爬升，而是在地面效应范围内水平增 速。随着飞行速度的增大，直升机需用功率降低，当出现剩余功率时，直升机便 由邻近地面的水平飞行逐渐转入爬升。此时，有了剩余功率和备份操纵量，直升 机就容易保持平衡和实施所需的机动。使用此种起飞方法，应密切注意，直升机 增速时不要向前推杆太多，以免下掉高度，并在一开始就使用发动机起飞功率， 这样剩余功率会大一些。早期的直

6、升机安装的是活塞式发动机，剩余功率小，多半采用地效起飞。C. 滑跑起飞 即像飞机那样滑跑起飞。当直升机剩余功率相当小，不能垂直离地时而采用 的起飞方法。滑跑时，发动机处于最大功率状态。沿地面滑跑，在滑跑中增大直 升机运动速度一直到需用功率小于发动机可用功率为止。第一阶段增速可保证直 升机离地，在1.52 米高度上水平飞行中进行后一阶段增速，一直达到有利上升 速度。这时直升机才能上升到所需的高度。在地效起飞和滑跑起飞都要避免过大增加总距，以免需用功率增加过快。 滑跑起飞仅限于轮式起落架。D. 垂直起飞离地并在地面效应范围以外垂直上升。当起飞场地受到高障碍物的限制和发 动机剩余功率很大时才能采用此

7、种起飞方法。采用此种起飞方法，飞行员应柔和 增大总距，使直升机转入垂直上升，同时要特别注意发动机转速，以避免因提距 过大而掉高度。高出障碍物 23 米后，直升机转入平飞增速并爬升。应当指出，采用此种方法起飞，保持直升机平衡时是相当复杂的，显然，只 有技术水平非常高的飞行员才能做到这一点。E. 机场类型由于直升机能到各种地方去执行任务，所以直升机起飞、着陆所用的机场类 型比较复杂，归纳起来可分为下述三种类型：（1）无障碍机场（2）直升机机场供直升机起飞、降落、停放和组织、保障飞行活动的场所；（3）直升机平台供直升机起降的高架场地，如楼房屋顶、舰船甲板、钻井平台、拖车平台等。5.2 爬升5.2.1

8、 起飞航迹 为保证直升机安全起飞，直升机是按一定航迹起飞的。在第六章自转飞行中，将要介绍高度-速度（H-V）图，即回避区。回避区分为高速回避区和低速 回避区，直升机起飞是在二者之间的通道中飞行，见图 5-2。因为在回避区内一 旦发动机停车直升机将产生严重后果。飞行速度图 5-2 起飞通道直升机起飞、悬停，然后转入前飞、加速，在此阶段必然通过小速度区，通 常小速度% 2050km/ h。如第三章所述，在悬停状态空气流从上到下通过旋翼，由于在旋翼上、下表 面形成压力差，气流形状宛如一漏斗状。在前飞时，诱导气流还是从上向下通过 旋翼但尾迹向后倾斜，随着飞行速度的连续增加尾迹连续向后倾斜，在悬停时建

9、立的稳定流转入前飞加速时就要重建，在旋翼涡系重建过程中是不稳定的，致使 振动增大。振动的大小还与飞机重量有关，飞机越重，振动越大。此外，这一振动的大 小与持续时间还与加速速率有关，加速越慢，振动幅值越大，持续时间越长；所 以在飞行中要快速通过这一区域。直升机从某一速度减速到悬停状态时，即所谓的消速飞行，由于要从前飞涡 系重建悬停涡系也会出现振动大的现象，而且其振动幅值大于加速状态。直升机在起飞加速过程中，究竟到速度多大、高度多高才算起飞成功呢？这 取决于发动机是单发、双发还是多发。一般来说，要飞出 H-V 图（回避区、危 险区）的鼻部才算起飞成功。对单发直升机，鼻部速度（起飞安全速度） 约为

10、90km/h 左右，高度约35 米左右。如果在起飞的航路上有障碍物，那么加速 到起飞安全速度时，至少应高出障碍物910 米才算起飞成功。典型起飞剖面图 如图 5-3 所示，图中给出正常起飞、垂直起飞和滑跑起飞的飞行剖面，当可用功 率超过无地效悬停的需用功率，直升机就可进行垂直起飞和正常起飞，当直升机 的可用功率小于有地效悬停的需用功率，直升机可使用滑跑起飞。/可用功率大于无地 效悬停需用功率垂直起飞水平加速转弯有地效悬停-机轮离地高度1.53米可用功率小于无地起飞距离（有地效悬停） 滑跑起飞距离 图 5-3 典型起飞剖面图 带前飞速度爬升是直升机的基本爬升形式，如果条件允许，在所有情况下 都采

11、用这种型式起飞爬升。因为斜爬升比垂直爬升需用功率少，或者，在同样发 动机可用功率下，比垂直爬升速度快。此外，与垂直爬升相比，斜爬升时直升机 稳定性比较好，操纵余量也比较大，驾驶起来比较容易。对于装有双台发动机的直升机，在起飞航迹上，当飞行到起飞安全速度和安 全高度后，一台发动机故障，利用另一台发动机加速到最大功率仍可完成正常起 飞。此速度和高度点便是起飞决断点（CDP）,见图5-4 （A）。此点必须在单发 停车时的 H-V 图之外。起飞时，一台发动机在起飞决断点之前停车，必须停止 起飞；在这个起飞决断点上和起飞决断点之后，可按一定程序继续起飞。在以单 台发动机向外爬升时，飞行航迹最小飞行高度不

12、小于 H ，与障碍物的最小距离2不小于H，H ,H ,H的大小取决于不同的任务要求，并由使用方提供。准备的3123着陆场地大小是根据放弃起飞的距离加上飞机的长度确定的，一台发动机不工作 的着陆距离也必须加以考虑。着陆时，同样存在一着陆决断点（LDP）,见图5-4（B）, 台发动机在着陆决断点之前停车，可继续着陆，或按一定程序，利用将另一台发动机加速到最大功率进行复飞。在这个着陆决断点上和之后，一台发动机停车，直升机必须立即着陆。准备的着陆场地大小是根据飞机通过 H 高度1的点到飞机完全停止的距离加上飞机的长度确定的，适用这个距离的安全系数要 考虑许多因素，如跑道状况等。*CDP准备的着陆场地S

13、 .一台发动机不工作*HH 2LDP*准备的着陆场地B）A）2图 5-4 起飞、着陆临界决断点 直升机在不同类型的机场起飞和着陆，其起飞和着陆决断点亦不同，表 5-1 给出直8 型机的数据。表 5-1 直 8 型机起飞、着陆临界决策点无障碍机场直升机机场直升机平台CDP临界高度30m15m临界速度V = V 一 28km / hTOSS00LDP临界高度40m30m30m临界速度75km/h55km/h55km/h直升机的最佳爬升率是在续航速度，因为在这个速度剩余功率最大，因而可 达到最大垂直爬升率。真实的续航速度随高度增加而有些增大，但为了便于驾驶， 通常只用一个速度爬升。随着高度的增高，剩

14、余功率越来越小，爬升率也越来越 小，直至为零，此高度就是理论实用升限。实际上，是达不到理论实用升限，另 外此升限也没有使用价值，所以一般规定爬升率为 0.5m/s 的那个高度为实用升 限。显然，对同一架直升机，飞行重量越大，实用升限越低。在斜爬升时，一般采用发动机最大连续功率状态，因为用此功率可实现长时 间的爬升、可得到较大的爬升率，只有在应急情况才使用起飞功率状态。在爬升时总距一直处在高位。因为在爬升时，有一股等于垂直速度的向下气 流，使桨叶剖面迎角减小，为保持旋翼升力基本等于直升机重量，就必须提总距， 以补偿因垂直速度而减小的叶剖面迎角。5.2.2 在有高障碍物条件下的爬升 在有些情况下，

15、根据周围障碍物的情况确定爬升方式。 在山地飞行的条件下，当直升机要从周围都是山岭和山峰的深谷处起飞时会 遇到此种情况（见图 5-4）。在这些条件下，或是从低谷垂直上升到一定高度然后向障碍物方向飞去（图5-4中c）,或是向较高的山岭上空飞行（图5-4中b）,都要对准风的方向。当然，在某些情况下，还有可能采用第三种上升方式盘 旋上升。但是，不是在任何时候都能采用此种上升方法的。向障碍物方向爬升时，飞行状态应符合两个要求： （1）飞行航迹与地平线所成的倾斜角，应在飞过障碍物时的飞行高度比障 碍物高出不低于300 米；（ 2）上升时间应最短。可以认为，这时不可能利用有利速度（续航速度）保持最大上升率上升。实 际上，如果地形如同图5-4的地貌，则地平线与直线A （山峰与起飞场地连成的 直线）之间的夹角等于 14，这一角度大于以最大上升率上升时的爬升角，一 般直升机的爬升角不超过1012，为安全飞过障碍物，直线A还必须有一 个不低于300米的高出量，为此，需降低前飞速度，沿直线B飞行。/“300500米-Z-3500米图5-4高障碍物条件下的爬升 如果山峰或山岭的高度低于直升机的静升限，则飞行员可以在起飞后立即转 入垂直上升，并在上升到