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直升機輔助飛行系統幫助救災

德國之聲中文廣播2007年9月29日

每當發生嚴重水災,直升飛機是最受歡迎的救災工具,因為它們可以把吊掛在機外的救災物資,無論是堵截洪水的沙袋也好,還是衣物藥品,準確地投放到人們最需要的地方。因此,在救災工作中,直升機飛行員往往必須連續作業,可想而知壓力很大。現在,德國研究人員開發了一套直升機電子輔助飛行系統,就可以減輕他們的壓力。德國之聲記者報導如下。

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希臘大火時直升機幫助救災圖片來源: AP

開一架直升飛機並非易事,需要飛行員高度集中注意力,需要他們雙手、雙腳巧妙、和諧、適度的配合,才能控制好直升機飛行自如。駕馭空載的直升機本身就已經很不容易了,如果還要以吊載的方式運輸物資,而且吊在直升機下面的物資在空中搖搖晃晃的話,那飛行難度就更大了。

德國航空航天中心設在布倫瑞克的飛行系統技術研究所的克斯勒博士(Christoph Kessler)介紹說: 「有人說,假如飛行員的操作略有不當,直升機下吊載的負荷都會失去平衡。需要直升機吊運貨物的場合很多,除救災外,把天線運送到高高的架子上,或者為某個高山駐地提供生活物資等,都需要動用直升機幫忙,因而市場上提供直升機吊載服務的公司也就應運而生,但他們一般只僱用非常有經驗的飛行員,而這樣的飛行員並不多,如鳳毛麟角。」

因此,每當出現水災,這些老練的飛行員往往都是起早貪黑地連續工作。即便他們是專門干這行的,即便他們再有經驗、再能吃苦,身體還是吃不消的。克斯勒繼續介紹說: 「幾年前德國的奧德河遭到百年不遇的大水,沿河兩岸到處面臨決堤威脅,當時德國軍隊全力以赴參加救災,只見直升機一趟接一趟不停地運送沙袋,不知運了多少袋。按理說空軍飛行員都身強力壯,但由於每天干的時間實在太長,最後身體都快垮了。我們現在開發的這套系統就可以很好地幫他們一把,因為有了這套系統的輔助,他們就用不著再那麼聚精會神了。」

這套輔助系統是克斯勒和他的同事們一起開發的。有了這套系統,即使不太有經驗的飛行員也可以安全地把沙袋和救災物資吊運到目的地。這套系統的工作原理是在吊繩上安裝一個水桶大小的感測器,隨時測量吊載貨物和直升機之間的相對搖擺運動。另一個感測器測量的是直升機本身的運動。一台計算機可以根據兩個感測器提供的數據,計算出飛行員所需要的訊息,告訴他應當進行哪些操作就可以保持直升機以及吊載貨物的平衡。這套系統的作用究竟有多大呢?

克斯勒他們對一次試驗飛行進行了錄像。此時他一邊放錄像一邊介紹說: 「您在這裡看到的就是吊繩上的感測器。這是一架BO105型直升機,是德國航空航天中心專門用來進行飛行試驗的。現在它正在起飛,吊起很輕、很輕的負載,大約只有50公斤左右。從空氣動力學角度來說這是一個很麻煩的情況,因為吊載的東西份量很輕,很容易在空中晃動。這是我們特意這麼做的。」

吊載的是一個圓柱體,看上去很像裝壓縮氣體的氣瓶。試驗開始時,飛行員故意讓它大幅度擺動。坐在駕駛艙裡,飛行員都可以看得見它一會兒出現在左邊、一會兒又在右邊冒出來。克斯勒說: 「您現在看到的是吊載負荷正在大幅度擺動。現在您可以看到,直升機突然也開始晃動,也就是說,飛行員正在操作控制。大約兩秒鐘以後,吊載負荷就停止了擺動,老老實實地掛在直升機下方。要知道,兩秒鐘前它還那麼瘋擺,左右各擺出去60度的角度,相當危險。要是換個不老練的飛行員,他肯定會扔掉負荷,否則就可能墜機。」

利用吊載負荷助理系統,當貨物剛剛開始擺動的時候,飛行員就可以予以遏制。他的腿上綁著一個袖珍計算機,他可以從計算機屏幕一目瞭然地看出,他為此需要進行哪些操作動作。屏幕畫面很像他所熟悉的背景是水準線的圖像,該圖像每個駕駛艙的控制板上都有,飛行員們一般都是利用這個圖像保持飛機水準飛行狀態的。當屏幕顯示傾斜狀態的時候,每個飛行員都會憑直覺下意識地操縱飛機回到正確狀態,對吊載負荷而言,就是讓它們穩定下來。克斯勒最後介紹說: 「我們請了好幾名飛行員進行試驗,其中一名沒有任何運送吊載貨物的經驗。就是他也憑直覺下意識地調整操作,止住了貨物擺動。他事後表示:沒什麼問題,這套系統真棒!」

德國軍隊的一個技術部門目前正在進行飛行試驗,由空軍飛行員實際測試這個電子助手是否成熟。但有一點是肯定的,那就是這套系統的民用價值也很大,說不定不久它就可以廣泛應用到全球各地的救援工作中去。

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