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第12章 直升机(1)

大部分被选送参加直升机训练的年轻军官并不需要长途跋涉去别的训练基地。美国海军不仅在怀廷菲尔海军航空基地进行飞行员初级训练,也在该基地进行直升机训练。这个基地实际上由两个机场组成,使用T-34C的初级训练在北机场进行,而直升机训练则在南机场进行,南机场上停放着长长的几排橘红色与白色相间的贝尔公司生产的TH-57“海上突击队员”直升机。就算那些在科珀斯克里斯蒂海军航空基地或某个空军基地接受初级训练的军官们也会对怀廷菲尔基地感到格外熟悉。从彭萨科拉海军航空基地驱车向东只需45min就可抵达怀廷菲尔基地,几个月前,他们刚刚在彭萨科拉基地一起参加了飞行前航空教育。

这个训练阶段的正式名称是“多军种直升机飞行员高级训练系统”,但口头上通常被简称为“直升机管子”。训练计划在一开始与任何其他海军飞行训练课程无异,会有密集的课堂教学和计算机辅助教学,学员们还须进行大量的晚自习和课余学习。大部分的学习内容都是在飞行前航空教育和初级训练阶段曾经学过的内容,包括基本飞机系统、工程和空气动力学原理、气象学和生理学,但更加强调那些对于直升机飞行比较独特的内容。

到这时,成功完成初级训练的学员们已经成长为合格的飞行员。尽管他们接受正式训练的时间还不满一年,他们的“驾驶杆与方向舵”技能和覆盖各个学科的航空专业知识已经超过了大多数私人飞行员。当然,这些学员现在对有关直升机的航空知识几乎还一无所知,尤其是直升机的海上应用方面。接下来他们将花费大约六个月的时间学习并熟练掌握这些独特的技能,以赢得飞行证章。

在课堂教学中,学员们面临的最大的挑战之一就是深入理解直升机的控制方式与固定翼飞机的不同之处。尽管直升机和固定翼飞机围绕同样的轴运动——纵向、横向和垂直方向——它们的运动方式却是不同的。固定翼飞机通过控制驾驶杆和方向舵脚蹬来向副翼、升降舵提供不同程度的控制输入,但直升机的控制方式则截然不同。

直升机的驾驶杆(周期变距杆)与学员们之前所习惯的T-34C的驾驶杆类似,后者位于飞行员两腿之间,用于调整飞机的姿态。周期变距杆可以控制旋翼盘(旋翼旋转形成的“圆盘”)的倾斜以及直升机的姿态,从而可以使直升机转弯或爬升。

直升机的升降控制杆(总距杆)位于驾驶员座椅左侧,用来控制主旋翼的桨距,即改变桨叶“拉动”空气的速度。总距杆是飞行员保持直升机高度的基本工具。拉起总距杆会增大旋翼叶片的桨距,从而增大升力;退下总距杆会减小旋翼叶片的桨距,从而减小升力。因为对发动机功率需求的改变是通过操纵总距杆实现的,所以系统中采用了很多的机械和电子部件,以保证操纵的平稳。

在总距杆的顶端是油门控制,用来控制发动机的每分钟转速(RPM),操作方式与摩托车油门类似。向外扭转油门可以增加转速,反之则降低转速。正常状态下,油门控制一般保持在全开位置。当总距杆改变主旋翼的桨距时,所需要的功率也会发生变化,一个控制装置可以调节输入发动机的燃油流速,以保证不变的转速。

反扭脚蹬与固定翼飞机的方向舵脚蹬比较类似。与方向舵脚蹬一样,反扭脚蹬安装在驾驶舱地板上,由双脚操纵,用来控制直升机围绕垂直(偏航)轴的运动。不同的是,反扭脚蹬实现这种控制是通过改变尾桨桨叶的桨距。在通过改变主旋翼改变直升机的空速和姿态时,会导致主旋翼扭矩的变化,如果没有尾桨便会使直升机失去控制。因此,任何时候当总距发生变化时,也必须通过操纵反扭脚蹬使偏航控制发生相应的变化,否则就无法保持直升机的航向和机体平衡。

当然,前面的描述都是概括的简介,普通海航飞行学员需要花费几周的时间学习这些内容,以保证学员理解程度能够达到教员所要求的苛刻标准。理论教学和各种学习辅助手段可以帮助更好地完成这一任务。此外,就像在初级训练阶段中一样,学员们的主动和敬业精神是他们达到学习目标的关键。直升机飞行有很多不同方面的复杂性,在怀廷菲尔海军航空基地所学的基本技能的基础上,直升机飞行员们将在他们的职业生涯中继续不断地锻炼和提升自己。

在学员们进行首飞前,他们被要求花很多的时间熟悉直升机的内部和外部。因为TH-57对他们来说不仅是一种新的型号,而且是一种新的飞机类型。学员们必须非常熟悉飞机的零部件及其功能和组成。对于学员来说,TH-57驾驶舱内的很多仪器和仪表看上去似曾相识,但还是有很多控制器和设备是全新的,包括总距杆、周期变距杆和旋转式油门控制。直升机被专门停放在停机坪上,以便于学员练习飞行

前检查和驾驶舱程序。在接受首次驾驶舱程序训练前,学员们已经花费了很多时间来熟悉直升机。

TH-57是广受欢迎、销量巨大的贝尔206“喷气突击队员”的改型,后者可以称得上最成功的民用直升机。美国陆军的O H-58“奇奥瓦”武装侦察直升机于越南战争期间投入使用,该机是贝尔206军用改型中最常见的型号。在美国陆军的详细评估中,贝尔206表现出了结构简单、运行经济、可靠性高的优点,所以美国海军选用该机作为直升机教练机,并在1968年10月接收了首架TH-57A。最初的40架TH-57A在被119架新型的TH-57B和TH-57C取代前,每架的飞行时间都达到了数千小时。TH-57B和TH-57C目前仍在服役。TH-57C采用了比TH-57B更先进的仪表组件。

TH-57拥有良好的、与美国海军装备的多种直升机类似的飞行品质,同时也是一种容易驾驶的直升机。该机的驾驶舱布局方式可以使机组成员之间方便地交流,而且提供了良好的视野。机舱中有充足的空间容纳第二名学员,他可以在仪表飞行训练中担任观察员。通常两名学员会交换位置(“热座”),机组就可以进行第二次飞行了。

安装艾利逊公司(被罗·罗公司兼并)制造的250C-C20B J涡轴发动机的TH-57的巡航速度约为100kn,最大速度超过120kn,最大升限达到19000ft(约5800m),但其正常飞行高度要低得多。该机的最大航程超过300nmile。其机身尺寸为中等水平,旋翼直径为33ft(10m)多,机身长度为39ft(12m)多。该机的最大总重量[1] 为3200lb(1452kg)。

美国海航中的每一种直升机都是由机组驾驶的,而非单个飞行员。一个机组拥有更多的资源:更多的眼睛、大脑、集体知识和经验,美国海军试图利用这些资源来提升任务效率,以及飞机和机组的安全。为了达到这一目的,美国海军正式提出了一种被称为机组资源管理(CRM)的概念。海航飞行学员们在初级训练就曾接受过关于此概念的训练,但在直升机训练阶段这种概念更加受到强调。美国海军将许多影响机组资源管理的技能和行为分为七种基本类型:决策制定、自信力、任务分析、交流、领导力、适应能力/灵活性和态势感知。这七种类型被进一步分为更多的子类型。执行任务的每个方面都会涉及一个或更多的这些类型。良好的机组资源管理(通常都是普通常识)的练习将可以帮助充分发挥机组的能力,以提升任务效率和安全性。

最初的几次飞行训练的是贴近地面的机动动作(被称为“低空动作”),这些机动动作必须熟练,因为它们是大部分基本飞行科目的基础,包括垂直起飞、悬停、原地转弯、悬停滑行、空中滑行和垂直着陆。这些动作都需要技巧、专注和练习。TH-57的《飞行训练大纲》中这样强调这点:

使用压力和很小(微小)的控制动作来保持姿态、航向和高度。操纵直升机的关键是在必要时采用小而精确的压力和动作。在地面上方保持位置是通过良好的姿态改变来实现的,而非明显的控制动作。大的控制输入只会让直升机晃动,并惹烦乘客(和你的教员)。

初学者第一次驾驶直升机

进行起飞和悬停尝试的过程,通常被描述成类似“站在放在斗牛背上抹了油的足球上弹钢琴——而且还有人冲你大喊大叫”的情形。这种经历是古怪而且有一些吓人的,与驾驶T-34C毫不相同。在停机坪上或在训练区域内,很容易认出哪个是初学者,他驾驶的TH-57摇摇晃晃,像个刚学走路的孩子;如果没有教员把直升机稳定住的话,直升机就好像要失去控制并坠落到地面上。

自然环境的特性会使训练更加困难。在进行第一次飞行前,学员们会了解到,地球周围的大气是一个动态的存在;大气在持续的运动中,既有水平运动,也有垂直运动。与液体类似,大气既有流动,也有局部的平静。在某种程度上,学员们在初级训练中也遭遇过这种情况,他们曾学习过在降落航线中抵抗风的影响,并在有风影响但不危险的高度上进行导航修正。但风的影响在训练的低空阶段是非常明显的。在直升机升空的一瞬间,就好像被风吹过停机坪的树叶或碎垃圾一样,成了风的目标。在起飞时,速度15kn的阵风就像一只看不见的大手一样,如果飞行员不及时处理,直升机会从悬停状态被吹翻并撞上另一架直升机。教员们的任务会因为这个突发的因素而变得更加困难,而由此造成学员们的挫折感是显然的。

然而,充分的练习可以改进甚至是最不合格的初期表现。尽管最初的飞行要求教员有很大的耐心并付出很多的努力,但用不了太多的飞行,学员就开始掌握低空动作。不久他们就能够完成合格的起飞、悬停、原地转弯,以及在空旷停机坪上空滑行。

方形航线(Square pattern)训练被用来帮助学员练习和提升低空机动技巧。一共有三种类型的方形航线:垂直指向型、平行指向型和不变指向型。在飞行垂直指向型方形航线时,学员驾驶直升机围绕一个标定方形的外沿飞行,机头指向应与方形的每条边垂直,并指向方形的内侧。这种飞行需要进行方位改变,即学员在驾机到达方形的每个角时需要将机头指向改变90°。平行指向型方形航线只要求学员驾机沿着方形的边沿飞行即可,直升机的机身方向应与航迹所在的方形的边平行;当然,在方形的每个角也应改变航向。不变指向型方形航线要求学员在驾机围绕方形的四边飞行时保持机头指向不变;在角上不允许进行转弯,在其中两条对边上必须侧向向左或向右滑动,在另两条对边上必须向前或向后悬停滑行。

在以上各种方形航线飞行中,学员常犯的错误包括机动动作过快、把视线固定在方形航线上而非保持持续的扫视、无法纠正或预见风的影响、在通过转角时精度不足、无法保持稳定高度等。不过,这些练习在训练学员控制精确操作方面非常有效。教员可以告诉学员们如何使用柔和的控制压力,以及如何预见直升机的反应,但学员们必须自己加以体验。

在这个训练阶段中,学员们还需要学习执行一些基本机动动作的技能。这些技能必须成为他们作为高效的海军飞行员的本能,例如如何进行无悬停起飞,以及如何转换为向前飞行。其他许多机动动作包括最大载荷状态起飞、爬升、转为水平巡航飞行、进行平衡转弯、下降和进场着陆。要精通所有这些飞行机动动作,要求学员具有出色的运动技巧和兼顾多种任务的能力。他们不仅被要求飞好规定的机动动作,还必须同时进行导航和无线电通信。最终,他们必须能够完全处理教员设置的任何模拟紧急状况。

练习最多的,也是最让人不安的紧急状况之一便是自转着陆。这种机动用来实现发动机失效情况下的安全着陆。TH-57的飞行训练大纲中关于自转着陆的阐述如下:“自转着陆是一种无动力飞行状态,此状态中旋翼速度及其产生的升力由穿过旋翼系统的反向气流引起。”学员们学习多种方法来执行针对不同情况的自转着陆。简单地说,在发生发动机失效(真实的或模拟的)时,飞行员需要控制直升机的下降速度并选择迫降地点。这时的下降轨迹要比正常情况更加陡峭,需要压低总距杆来减小主旋翼的桨距。这样做可以使旋翼更快地旋转,以积累能量。在下降过程中,飞行员需要核对检查表,选择着陆点,保持飞行平衡并审慎地管理由穿过主旋翼系统的气流产生的能量。之后,就在冲击地面之前,飞行员有机会利用气流产生的能量。飞行员抬起总距杆,增加桨叶的桨距,从而减小下降速度。同时飞行员配合使用周期变距杆和扭矩脚蹬,完成平衡而且缓冲的着陆。

自转着陆最初是一种令人畏惧的机动动作,在经过多次练习后也可以被熟练掌握。很快自转着陆变成了一件令人兴奋的事情。TH-57飞行训练大纲中间接提到了这一点:

在大多数情况下,很容易在TH-57上完成平稳的自转着陆。但在自转着陆过程中还是会遭遇一些困难,这些困难一般是由紧张、经验不足和无知造成的。学习能够学到的关于自转着陆的所有知识,并养成一种可以应对各种变数的意识。知识和熟练程度可以造就自信,自信可以舒缓紧张情绪。这将是你能进行的最有乐趣的机动动作!

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