Skyryse世界首創的自動安全系統讓直升機實現無動力自轉著陸
眾所周知,直升機是出了名的難以駕駛的飛機,需要四肢協同控製油門、總距操縱桿、循環控制和控制尾槳槳葉俯仰的踏板。這種全身協調練習使直升機在飛行中變得異常靈活和精確,前提是飛行員必須是個絕對的高手,並且昨晚睡了個好覺–不過,許多公司正在研發線控飛行系統,以大大簡化控制,或使其能夠在沒有飛行員輸入的情況下自主飛行。
這些公司包括空中巴士公司(Airbus)和西科斯基公司(Sikorsky),前者已經測試了單操縱桿線控飛行系統,後者去年在沒有飛行員操控的情況下,駕駛”背鷹”(Back Hawk)進行了完全自主的救援和貨運任務演示。
還有一家名為Skyryse 的加州公司,自2016 年成立以來,一直致力於為各種不同的飛機開發自動駕駛和電傳操縱改裝系統,目標是減少並最終消除通用航空死亡事故。2019 年,該公司使用升級了Flight Stack 技術的羅賓遜R-44 展示了首次自主飛行。
以下是演員約翰-哈姆幾年前使用Skyryse 技術用平板電腦駕駛直升機的影像:
該公司表示,明年初將推出首架配備Skyryse 簡化控制系統的量產直升機,作為該系統的一部分,它將推出一些全球首創的安全功能,包括用於無動力自轉著陸的功能。
無動力自轉降落是一個相當可怕的概念,這是一種挽救飛機盒生命的緊急機動,即使在發動機完全失靈的情況下,熟練的飛行員也能在一定程度上控制直升機輕柔地降落到地面。這實際上是一系列技術,將高度、空速和旋翼速度中儲存的能量(這些能量同樣會導致傷亡)轉化為減緩下降速度並在可控範圍內著陸的機會。
首先,駕駛者需要立即反直覺地放下總距操縱桿,以減少頂旋翼的阻力,並確保它保持旋轉。一旦發動機失靈,最多只有幾秒鐘的時間來做這件事,或者正如FootFlyer 指出的那樣,”一旦這一操作失敗,這台機器就會像一台裝了20箱的可樂機一樣亂飛” 。
系統自動啟動和完成無動力自轉著陸過程,並在飛行員試圖尋找和瞄準著陸點時提供協助
自動離合器會將旋翼與引擎分離,因此當直升機開始在空中下落時,至少有一件事不用擔心。另一方面需要直接踩下右踏板,因為引擎扭力的損失會導致直升機開始向左旋轉。如果無法在短時間內解決這個問題,尤其是在懸停狀態下,直升機肯定就保不住了。
理想的情況是,在此之後,飛行員需要透過循環控制找到能讓機身在空中保持最長時間的空速–一般在60 節(69 英里/小時/111 公里/小時)左右,但每個機型都不盡相同–然後選擇一個計劃外的著陸點,並瞄準它,記住每次控制輸入都會影響空速、下降速度和轉子轉速之間的平衡。
如果一切順利,飛機回滑翔到著陸點,並在離地40-150 英尺(12-46 公尺)之間的某處著陸,這取決於您所駕駛的飛機,最後的操作室拉迴旋翼,使飛機向後傾斜,如果幸運的話,飛機將在離地5-10 英尺(1.5-3 公尺)處完全停止,然後利用剩餘的旋翼速度來緩衝著陸,在下落最後幾英尺時拉起操縱桿。
要完成這一系列瘋狂的動作並非易事。正如AOPA 所說,”具有諷刺意味的是,每年因練習自動轉場而發生的直升機事故比現實生活中因發動機故障而發生的事故還要多”。FootFlyer 則更異想天開地指出:「即使是完美的無動力自轉著陸,也只能帶給你比磚塊稍好的滑翔能力」。
如果有什麼比執行無動力自轉著陸著陸更可怕的事情,那就是坐在副駕駛位置上看著學生飛行員執行無動力自轉著陸著陸。如果還有比這更可怕的事,那就是在首次無動力自轉著陸測試時坐在機艙裡。
因此,試飛員傑森-特拉斯克(Jason Trask)和艾利歐特-塞金(Eliot Seguin)的功勞不言而喻,他們早在七月就測試了Skyryse 的自動自轉系統,系統讓他們的羅賓遜R66 飛機順利降落時保持了驚人的冷靜。
Skyryse 的試飛員隨時準備在系統故障時接管控制權
該系統的設計目的是識別發動機故障並立即進入無動力自轉著陸狀態,而且可能比人類飛行員做得更快–因此從理論上講,它應能保持較高的主旋翼轉速,並為飛行員提供更多的儲存能量。一旦建立了足夠好的姿態,就可以選擇一個著陸點並向其飛行。然後,只需按下按鈕,系統就會接管,完成最終著陸。
請看下面的影片:
如果Skyryse 能夠消除航空業中最可怕的場景之一的猜測和恐慌,那麼它的產品一定會大受歡迎。但我們無法忘記這兩位試飛員的膽量,他們是第一次體驗無動力自轉著陸。直升機駕駛員素有膽大心細的美譽–這也是必要的–但這兩位在這種情況下聽起來卻像黃瓜一樣冷靜,而我們中的大多數人都會祈禱自己那天記得穿棕色內褲。