有问有答

山东邹城 针大众问：

这是我在2013年天津直博会直播上拍的照片，这是武直10上的一个部件，请问这是什么？

答：这是有别于固定翼飞机的一种“直升机专属传感器”——风速风向传感器（Airspeed and Direction Sensor，缩写为AADS），向外探出的细杆是为尽量避免机身乱流对AADS的影响。固定翼飞机飞行的速度方向和机体纵轴的夹角较小（眼镜蛇机动等非常规动作除外）。固定在飞机上并与纵轴平行的空速管能够很好地测量空速。而直升机的飞行速度与机体纵轴的夹角变化范围很大（垂直升降时为±90°），传感器不仅要测出风速大小，还要测得空速与机体纵轴的夹角。AADS与其他传感器共同构成了大气数据系统，为飞控系统提供全向空速、空气密度比、大气静压静温等信息，减轻飞行员的负担，使得直升机能够快速响应操作，完成复杂机动动作。另外，武装直升机的火控系统也会利用这些信息来装订航炮、火箭弹等武器的初始数据，提高其射击效率。

Nzyjet问：

我想了解一下自转旋翼机的旋翼被前方气流吹动的原理，还有其翼型是飞机的翼型还是直升机的翼型？还有自转旋翼机如何操控？希望能提供解答或者提供些权威文章以供学习。谢谢！

答：自转旋翼机是上世纪20年代开始出现的一种有意思的飞行器，由西班牙人希尔瓦发明。当它向前运动时，远前方来流冲击叶片的动压推动叶片绕转轴旋转。在同一片桨叶上，各处角速度是相同的，而线速度则是越靠近桨尖越大。来流速度、诱导速度和挥舞速度的不同使桨叶上的不同位置产生了不同的升力和阻力。在桨叶中部区域上，升力与阻力产生的合力指向转轴前方，产生拉动桨叶旋转的力矩。在桨尖部分，升力与阻力的合力指向转轴后方，产生阻碍桨叶旋转的力矩。合理控制旋翼，使两种力矩实现平衡，就能产生较为稳定的升力，进入定常飞行状态了。

旋翼机比直升机出现得早，直升机上包括挥舞铰在内的很多技术都是从自转旋翼机那里继承来的，因此旋翼机在选取翼型的时候还不会涉及到直升机，往往是沿用固定翼飞机的翼型。实际上，专门的直升机翼型出现得很晚。自上世纪30年代到1965年左右，直升机旋翼多采用曾经为固定翼飞机设计的NACA0012翼型。直到上世纪70年代开始，直升机的飞行速度大幅增加以后，出现了桨尖马赫数趋近于1的情况，为了突破直升机前飞速度和升力限制的飞行包线，人们才开始研发专门的直升机翼型（如波音公司推出的VR系列翼型、法国ONERA推出的OA系列翼型等）。

自转旋翼机的飞行速度慢，还不会遇到高速直升机的桨尖速度问题。选用类似NACA0012这种无弯度的对称翼型能够使其在速度和升力方面获得良好的折衷，并且也会大幅降低加工制造的难度。

自转旋翼机的升力通过主旋翼桨叶的稳定旋转来实现，其前飞速度是由主旋翼之外的螺旋桨提供的，可以通过改变发动机油门大小来控制前飞动力。俯仰和偏航等动作则通过控制尾翼上的空气动力操纵面来实现。自旋翼机在起飞滑跑阶段，要增大桨盘迎角使得桨叶加速旋转以获得足够的升力。当旋翼机起飞后获得了一定速度之后，可以适当减小桨盘迎角来稳定桨叶转速。

深圳 网友问：

前段时间广东雷雨天气密集，我在网上看到飞机被雷电击中的照片。请问，雷雨天气坐飞机有危险吗？飞机如何防雷击？

答：客机机身大部分是由铝制成的，可以防范3 000万伏的闪电。由于机身采用导体材料，当雷击发生时，电流会沿着光滑的外表面传导，不会造成有害的“电压差”，电流最后由机翼伸出的“放电刷”放电，也不会穿透机身对旅客造成伤害。这也是为什么有些旅客看到飞机被闪电击中，却安然无恙的原因。

飞机设计时采取了以下措施以确保飞机在雷击后的安全： 所有关键性的盖板在雷击后不会熔化；在复合材料结构中加入避雷条；飞机结构设计成良好的导通性（低电阻值），可以避免雷击时产生过热；对于最为关键的设备还有高等级的电磁干扰防护，如飞机电子仪器的电线包括电源通讯及控制线都加装有接地金属网保护，感应雷出现时，感应电场就会经金属网通到飞机的地线，防止各电线出现过压现象，避免仪器损坏；飞机还安装密封性极佳、防止火花引爆的结构油箱。endprint