论直升机适坠性设计研究
[摘 要]直升机飞行事故严重的威胁到了乘员的生命安全。本文主要是针对直升机适坠性设计的发展现状和直升机适坠性设计的考虑因素以及标准撞击的实际状态做出分析，予以有关单位参考与借鉴。
[关键词]直升机；适坠性；现状分析；设计研究
中图分类号：G633.96 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2019）13-0239-01
前言
伴随着科学技术的不断发展，我国科研部门对于审查监督的力度也在不断提升，这样会让直升机的飞行安全有所保证。在一定程度上，不管是直升飞机的设计和制造生产在可靠，在先进，其都会因为各种不同类型的影响因素而导致直升机出现坠机的现象，这些都是无法预测的，所以这就让直升飞机坠机事故无法完全避免。下面我们主要是从直升机的适坠性设计现状进行分析，并提出在实际设计中的因素考虑，希望给直升机适坠性的研究带来帮助。
一、直升机适坠性国内外研究现状
在国外有很多国家开展了有关直升机结构抗坠撞问题的分析研究，在1960年初，英国飞行安全基金会的航空坠毁伤研究部门初步确定了完善直升机座椅的安全性能等研究。在今后的几年中相关学者为英国航空安全工程的研究部们做出了直升机适坠性的相关研究报告。在很早之前这各机构是作为直升机飞行安全基金会的一个小部门，其建立在英国，所存在的原因主要是调查直升机坠机的原因，其并没有在一定程度上去调查坠机的人员伤亡情况，在某种程度上的调查结果提出了直升机坠机时飞机的座椅没有得到更为完善的措施改进，若是在坠机时让飞机座椅能够很好的约束驾驶员，那么就有可能会让人员伤亡情况有所减小。但是在某种程度上直升机座椅是和飞机自身所连接起来的，对于飞机坠机时所产生的平行于脊柱并添加与飞行员更多的负荷时是有所限制的。在1998年美国爆发了《美国国防部联合使用规范指南》中直升机飞行员系统坠机的保护方案。在直升机抗坠撞研究期间，直升机的座椅系统抗坠研究是要早于其他方面研究的。
伴随着我国科学技术的不断发展，最近几年来对于直升机的抗坠性研究也是相对较多的，也有相关规定比如在1999年我国办法了《直升机抗坠毁座椅通用规范》等相关条例。直升机的整体抗坠毁设计水平还达不到相关的标准要求，在我们也没有完全按照相应的标准去进行直升机抗坠性的具体研究分析。
二、直升机适坠性的具体分析
直升机的适坠性有两种指标，第一种是在坠撞过程中的乘员所经受的加速度等级；第二种是在标准直升机坠撞条件下的座舱皱褶程度。在某种程度上只要直升机的结构设计能够去降低直升机结构在坠机当中所预期的加速度等级以及皱褶程度，也能够在一定程度上加大直升机成员生产性。根据直升机适坠性设计试验措施的有效性，在一定程度上为了能够有效的降低直升机生产周期和研制的实际成本，还需要充分运用相应的具体分析法。在某种程度上分析直升机适坠性的模型组成一般有座椅，起落架，尾桨以及直升机机身等方面。直升机坠撞分析的主要目的在于通过坠撞的相关计算，来确定直升机抗坠撞力的反作用力以及直升机各部位的速度，加速度以及位移的时间变化等问题。直升机在垂直坠落期间有大部分的撞击波动力量都是需要依靠起落架缓冲器的，还有少部分是直升机机身构建的塑料变形来吸收的。所以在直升机坠撞分析过程中的力学上所要包含的物理非线性以及结构上的大变形所引起的几何非线性是相对较难的。尤其是在现目前的直升机上使用大量的复合材料夹层结构等吸收了大量的撞击力量波动，这样能够在一定程度上让直升机坠撞所带来的损伤程度降低。
在直升机适坠性设计试验当中滑撬式起落垂直对称的撞击分析步骤和相关的假设分析如下，我们在直升机适坠性设计中假设直升机在撞击期间中其机身有很多种保持堆成的状态；直升机在撞击中所产生的力量波动是可以利用专门设计的吸收零部件元素的；在直升机机身结构中可以设定很多中撞击力量波动的吸收零部件，并且可以在试验程序中去设备吸收元件的转换功能；在某种程度上把吸收元件的流程进行简化让其具有一定程度哈桑的非线性特点，并且将非线性特点的工作结构离散分为有限元的具体结合；还可以将设备，结构的质量使用集中质量来代替，这样能够让直升机坠撞的力度有所下降。
三、影响直升机坠机问题中乘员生存因素
3.1 直升机质量部件，设备以及货物的系留强度
在一定程度上系留设备强度主要说的是连接，系带以及固定元件应该有的强度，其固定强度能够有效的防止因为索道破坏而导致了直升机大质量部件和设备的脱落之后伤害到乘员的生命安全问题。
3.2 直升机内外部结构的完整性分析
直升机内外部结构的所经受的撞击所附带的载荷是不会产生伤害乘员的损坏或者是大规模的变形，稳定的直升机结构是能够有效的降低坠撞所带来的力量冲击的。
3.3 直升机乘员危险环境因素
直升机乘员环境危险因素主要说的是在直升机出现坠撞情况时，乘员周围的环境有可能会让其受到生命威胁，比如设备的松动，外界障碍物以及内部的诸多零部件的脱落等。
3.4 直升机坠撞之后的危险因素分析
直升机在坠撞之后有可能会导致机身着火，或者是机身坠落在江河中，这些因素都是会直接影响到乘员逃脱的生存机会的，也会让成员的生命受到较大的威胁。
四：直升机机体结构设计适坠性分析
4.1 起落架设计分析
直升机具有减速能力，其应该让直升机在设计总量和旋转旋翼升力比要等于一条件之下，最好是要以6.2m/s的速度坠撞坚硬表面过程中机身不能接触地面。要做到这样，是可以允许机身起落架所产生的塑性损坏的。起落架的设计要保证在被破坏之后，不管是易燃液体的容量被穿透还是乘员座位位置，都不会增加乘员的生命危险性。在起落架设计中可以设计成机身接触地面之后吸收坠撞能量这样能够起到保护起落架。
4.2 旋翼
在一定程度上防止直升机在事故中旋翼的着陆旋转。第一可以依靠旋翼的自转来降低直升机的下坠速度；第二是在飞行过程中乘员控制好飞行速度和姿态；第三就是在着陆之后的乘员生命安全要得到保障。第四是发动机传动装置和旋翼支架要设计成在坠撞期间，让其能够防止产生可能出现危险乘员生命安全的位移，从而提高乘员的生存性。
结语
总而言之，在现代化直升机结构设计中，不能管式满足飞行载荷的设计强度，还需要对抗坠性进行深入的研究，这样能够提升乘员的生存性，要充分的去了解抗坠设计相关因素，要针对抗坠进行措施改善，这样能够促进我国直升机抗坠性研究的发展，从而保障乘员生命安全。
参考文献
[1]莢淑萍. 国外直升机适坠性设计研究[J]. 直升机技术， 1996（1）：20-27.
[2]范耀宇. 民用运输飞机适坠性要求浅析[J]. 民用飞机设计与研究， 2014（2）：31-33.