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飞行模拟上 直升机驾驶教程

注意:本文以美国制造的单悬翼直升机为例进行说明, 即悬翼以逆时针方向旋转的飞机。 欧洲制造的飞机一般是顺时针旋转, 为了抵消旋转的反作用力矩,脚舵(尾浆)的操作方法与美国飞机正相反。

为了练习直升机驾驶,近日新入手个手柄 CH Products Fighterstick USB飞行摇杆,

又买了本直升机驾驶入门的书,恶补下理论知识, 经过十几小时的练习,终于略有小成。下面让我一一道来。

首先我们要知道,直升机的操纵和一般固定翼飞机很不同,看下图, 其要点是: 1 机长席是在右侧 2 直升机没有像塞斯纳172那样的操纵盘Yoke 3 飞行员右手操纵驾驶杆(Cyclic Control/周期变距操纵杆),操控飞机的俯仰pitch和横滚roll姿态。 要注意直升机前后移动需要改变飞机的俯仰姿态, 压杆压低机头,飞机向前飞行,如下图:

4 飞行员左手操纵总距操纵杆(Collective Pitch Control), 通过改变旋翼的攻角使机体上升和下降。 飞行员左手上提杆时,桨叶的桨距同时增大相同角度使旋翼升力增大,反之升力减小。

通常在总距操纵杆的手柄上还设置有旋转式油门操纵机构,类似摩托车的油门控制, 用来调节发动机油门的大小,因此该操纵杆又被称为总距油门杆。

5 脚舵(Anti-torque Pedals)也是必不可少的, 用来操纵飞机的偏航yaw姿态,这点和固定翼飞机相同。

wikipedia上的直升机说明

对于单旋翼带尾桨直升机,脚舵经操纵线系与尾桨的桨距控制装置相连, 通过控制尾桨桨距的大小来调节尾桨产生的侧向力,达到控制航向的目的。 对于单旋翼无尾桨直升机,则是通过脚蹬控制机身尾部出气量的大小来调节侧向力。 对于双旋翼直升机,脚蹬控制的则是两旋翼总桨距的差动, 即一个增大一个减小,使得两旋翼反扭矩不能平衡,从而使机身发生航向偏转。

接下来看x-plane里的硬件设置方法, 菜单Settings/Jostick & Eqipment/Axis里的设定如下: 跟固定翼飞机一样,pitch,roll,yaw的三轴设定保持不变, 但是要加上collective的部分(上图中yaw没有显示出来)。

还有一点要注意的时,有些直升机机体的governor设定可以开关, 打开GOV以后即可开启自动油门,这样就不用手动控制油门,throttle就不用了。

我的CH飞行摇杆上本身就有3轴,于是把摇杆设成pitch和roll, 把左侧的throttle钮改成collective就可以了。 脚舵还是使用现在的赛钛客飞行脚舵Saitek Pro Filght Rudder Pedal, 设置项目还是挺简单的。 另外这个手柄还有pitch轴和roll轴的硬件配平trim钮, 此功能对于直升机驾驶非常有用。

好了,终于该开始介绍怎么飞行了,今天只介绍这个最普通的通常起飞takeoff模式, 别忘了起动发动机前把总距collective调至最低位置啊。 还有跟固定翼飞机一样,直升机也需要向着上风方向起飞的。

起飞操作: 1 非常小心地缓慢提高总距collective,同时配合总距collective的大小微踩左脚舵。 脚舵的控制量主要靠经验,标准是机头对准前方,令飞机不左右偏向。 有过几次飞行经验后,就会自然而然的记住总矩collective和脚舵的操作量了。

总距collective达到一定量后,飞机获得足够的升力,机身会稍微升起。 这时候一定要控制好脚舵,使机身正对前方; 同时注意观察姿态仪,相应地调整驾驶杆,使机身保持平衡,不要倾斜。 有过几次飞行经验后就会掌握具体达到多少总矩collective飞机就能上升了,可以考虑在摇杆该位置上记个记号。 驾驶杆的位置掌握后,pitch轴和roll轴的硬件配平trim钮就可以发挥大作用, 只要调整到稳定位置,以后每次驾驶杆就基本不用怎么动就行了。

保持飞机悬停在1.5米左右处。

2 轻压驾驶杆,直升机开始向前飞行,pitch角越大速度越大。 注意观察速度仪和姿态仪的显示。 如果机身高度略有下沉,可以适当调高总矩,并适当踩左脚舵,以保持高度和平衡。

3 到达一定速度后稍稍放松些驾驶杆拉起机头,逐渐加快速度向前飞行,同时控制飞机逐渐升高高度。

4 速度达到一直值以后,气流逐渐安定下来,就可以慢慢放松左脚舵。

5 压杆保持一定高度飞行

到这里起飞阶段就完成了。 对于刚开始飞行的初学者来说,保持机身的稳定性是个难关 ,这里的说明看起来很简单,但实际操控并不容易, 需要细微地操控和一定的时间的耐心练习。

接下来再看看旋停中的转弯, 左转时当然蹬左脚舵,但是为了防止侧滑,同时也要把左驾驶杆向左稍倾斜; 右转时同理,右脚舵操控的同时,驾驶杆也要向右侧倾斜操作。

下面看看驾驶杆的操作总结, 左上,驾驶杆前倾,向前飞行; 右上,后拉驾驶杆,向后飞行; 中间,驾驶杆位于中立位置,悬停; 左下,驾驶杆左倾,向左侧飞行; 右下,驾驶杆右倾,向右侧飞行。

最后介绍一下降落的方法。

1 逐渐放下总距操纵杆,降低飞行高度。 与此同时由于旋翼的力矩减少,为了使机身不旋转, 也要同时减少尾奖的侧向力,因此需要轻踩右脚舵, 适当维持机首方向不变。

下降时直升机的下降坡度一般为10度,我们知道固定翼飞机的坡度一般为3度, 所以直升机比一般固定翼飞机下降坡度要陡很多。

下降时的速度操控靠驾驶杆,下降率控制靠总距操纵杆,机首的方向控制靠脚舵, 同时还要注意观察各个仪表,速度,姿态,航向都需要保持稳定和协调。

2 随着直升机接近停机坪,需要不断减低飞行速度。 但是随着速度降低,有效平移升力effective translational lift也会降低, 因此需要略微拉起总距操纵杆,以保持适当的机体下降率。 总距变化的时候,别忘了相应地蹬脚舵, 在这里踩左脚舵,保持前进方向的稳定。

3 到达着陆地点上方约1.5米处,使飞机的对地速度为0,进入悬停状态,并慢慢落地。 这步操作可能是最难的了,我现在也不能保证每次都能成功,还需要不断练习啊。

2016年10月9日更新 发现一个不错的教程,Tutorial: Flying Helicopters In X-Plane 里面有键盘操作的说明,下面摘录一下。 下面的是XP的缺省按键: F2 = throttle up a bit F1 = throttle down a bit F3 = collective up a bit F4 = collective down a bit F5 = Mixture down (engine shutdown) F6 = Mixture up 下面3个是作者的定制按键: Z = left pedal X = center the pedals C = right pedal

2017年6月9日更新 美国联邦航空管理局网站上的手册 AA-S-8083-21A, Helicopter Flying Handbook Aviation Handbooks & Manuals Aircraft Handbooks & Manuals

x-plane.org上的手册 X-Plane Helicopter Flight School by Brett