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科技环境

直升机辅助飞行系统帮助救灾

每当发生严重水灾,直升飞机是最受欢迎的救灾工具,因为它们可以把吊挂在机外的救灾物资,无论是堵截洪水的沙袋也好,还是衣物药品,准确地投放到人们最需要的地方。因此,在救灾工作中,直升机飞行员往往必须连续作业,可想而知压力很大。现在,德国研究人员开发了一套直升机电子辅助飞行系统,就可以减轻他们的压力。德国之声记者报导如下。

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希腊大火时直升机帮助救灾

开一架直升飞机并非易事,需要飞行员高度集中注意力,需要他们双手、双脚巧妙、和谐、适度的配合,才能控制好直升机飞行自如。驾驭空载的直升机本身就已经很不容易了,如果还要以吊载的方式运输物资,而且吊在直升机下面的物资在空中摇摇晃晃的话,那飞行难度就更大了。

德国航空航天中心设在布伦瑞克的飞行系统技术研究所的克斯勒博士(Christoph Kessler)介绍说: “有人说,假如飞行员的操作略有不当,直升机下吊载的负荷都会失去平衡。需要直升机吊运货物的场合很多,除救灾外,把天线运送到高高的架子上,或者为某个高山驻地提供生活物资等,都需要动用直升机帮忙,因而市场上提供直升机吊载服务的公司也就应运而生,但他们一般只雇用非常有经验的飞行员,而这样的飞行员并不多,如凤毛麟角。”

因此,每当出现水灾,这些老练的飞行员往往都是起早贪黑地连续工作。即便他们是专门干这行的,即便他们再有经验、再能吃苦,身体还是吃不消的。克斯勒继续介绍说: “几年前德国的奥德河遭到百年不遇的大水,沿河两岸到处面临决堤威胁,当时德国军队全力以赴参加救灾,只见直升机一趟接一趟不停地运送沙袋,不知运了多少袋。按理说空军飞行员都身强力壮,但由于每天干的时间实在太长,最后身体都快垮了。我们现在开发的这套系统就可以很好地帮他们一把,因为有了这套系统的辅助,他们就用不着再那么聚精会神了。”

这套辅助系统是克斯勒和他的同事们一起开发的。有了这套系统,即使不太有经验的飞行员也可以安全地把沙袋和救灾物资吊运到目的地。这套系统的工作原理是在吊绳上安装一个水桶大小的传感器,随时测量吊载货物和直升机之间的相对摇摆运动。另一个传感器测量的是直升机本身的运动。一台计算机可以根据两个传感器提供的数据,计算出飞行员所需要的信息,告诉他应当进行哪些操作就可以保持直升机以及吊载货物的平衡。这套系统的作用究竟有多大呢?

克斯勒他们对一次试验飞行进行了录像。此时他一边放录像一边介绍说: “您在这里看到的就是吊绳上的传感器。这是一架BO105型直升机,是德国航空航天中心专门用来进行飞行试验的。现在它正在起飞,吊起很轻、很轻的负载,大约只有50公斤左右。从空气动力学角度来说这是一个很麻烦的情况,因为吊载的东西份量很轻,很容易在空中晃动。这是我们特意这么做的。”

吊载的是一个圆柱体,看上去很像装压缩气体的气瓶。试验开始时,飞行员故意让它大幅度摆动。坐在驾驶舱里,飞行员都可以看得见它一会儿出现在左边、一会儿又在右边冒出来。克斯勒说: “您现在看到的是吊载负荷正在大幅度摆动。现在您可以看到,直升机突然也开始晃动,也就是说,飞行员正在操作控制。大约两秒钟以后,吊载负荷就停止了摆动,老老实实地挂在直升机下方。要知道,两秒钟前它还那么疯摆,左右各摆出去60度的角度,相当危险。要是换个不老练的飞行员,他肯定会扔掉负荷,否则就可能坠机。”

利用吊载负荷助理系统,当货物刚刚开始摆动的时候,飞行员就可以予以遏制。他的腿上绑着一个袖珍计算机,他可以从计算机屏幕一目了然地看出,他为此需要进行哪些操作动作。屏幕画面很像他所熟悉的背景是水平线的图像,该图像每个驾驶舱的控制板上都有,飞行员们一般都是利用这个图像保持飞机水平飞行状态的。当屏幕显示倾斜状态的时候,每个飞行员都会凭直觉下意识地操纵飞机回到正确状态,对吊载负荷而言,就是让它们稳定下来。克斯勒最后介绍说: “我们请了好几名飞行员进行试验,其中一名没有任何运送吊载货物的经验。就是他也凭直觉下意识地调整操作,止住了货物摆动。他事后表示:没什么问题,这套系统真棒!”

德国军队的一个技术部门目前正在进行飞行试验,由空军飞行员实际测试这个电子助手是否成熟。但有一点是肯定的,那就是这套系统的民用价值也很大,说不定不久它就可以广泛应用到全球各地的救援工作中去。

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