威查德技術背後的故事

威查德技術背後的故事

技術總是在實踐中不斷的更新,當新技術被髮明後,如何說服業界去認可並使用這一技術則是另外一回事了,克勞德·威查德正是這樣做的,如今全世界的直升機飛行員都認為他的改出技術相比早先教科書上的更快、更強、更有效。在此,克勞德·威查德和蒂姆·塔克講述了他們是如何將“威查德改出法”普及至全世界的。

克勞德·威查德:

1981年我獲得了直升機商照,我的職業生涯的大部分時間都在瑞士阿爾卑斯山執行公務、搜救和訓練飛行。阿爾卑斯是一個非常壯觀、美麗的山區,卻也同時考驗著飛行員與直升機,甚至有時會變得異常危險。

某天的一次的飛行,我遭遇了一次痛苦的經歷,因為我操控的直升機進入了渦環狀態。

渦環狀態發生時直升機被吸入其自身的下洗氣流。進入渦環同時需要三個特定的飛行條件:這些包括低前飛速度(低載荷旋翼的直升機最高可達10節,高載荷旋翼的直升機最高可達30節);相對大的下降率(對於低載荷旋翼的直升機,下降率至少為500英尺/分鐘;對於高載荷的直升機,下降速度最高為1500英尺/分鐘);以及高達40%的扭矩(功率)。

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1987年,瑞士飛行員克勞德·威查德(Claude Vuichard)遭遇渦環狀態(vortex ring state)後。他站在直升機SA315B“拉瑪”前的合影。

超過95%的渦環事故是由飛行員操作不當引起的。其餘的原因是垂直風、丟失目視參考或直升機效能問題導致的。大多數渦環事故發生在直升機順風時。

1987年的那天,我遭遇了近乎致命的渦環狀態。我操縱SA315B“拉瑪”在一個非常陡峭的斜坡上進行伐木工作,這種任務我已經執飛過太多次了。當我卸完貨返回作業點經過一片森林時,突然出現一股強烈的垂直氣流,直升機急劇的下墜。我本能地上提總距,但直升機已經處於渦環狀態。由於斜坡的原因,無法前推杆改出,但幸運的是,經過我一番胡亂操作最後直升機在距離樹梢幾米的位置恢復了懸停狀態。

經過此事後我嚇得不輕,以致於接下來的兩個晚上我都沒睡好,我在腦海裡一遍又一遍地重複著當時的情景。我覺得肯定有一個更好的方法來改出渦環狀態。

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SA315B Lama渦環演示,透過噴射水霧讓渦環氣流變得視覺化。

一直以來,我們都是透過下放總距並向前迎杆來從渦環狀態中改出。可問題在於,由於順風的影響,渦環會跟隨直升機一段時間——通常在改出之前直升機已經墜地!

經過不斷的驗證,我發現直升機在渦環狀態時,尾槳仍能發揮作用。於是我想,能不能在進入渦環後,踩腳蹬先改出順風狀態呢?然後再透過順勢的穩杆,使直升機快速脫離渦環氣流區。

作為一名飛行教員,我決定去測試這個想法,並進一步驗證這項技術。

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使用威查德技術,上提總距並向左或向右穩杆(取決於旋翼特性),從而允許直升機側向“彈出”渦環狀態。

更進一步地,我發現這項技術不僅僅只對“拉瑪”有效,而且對我職業生涯中飛過的所有20種不同型別的直升機都有效。

這是一個非常簡單的技術。一旦你發現自己處於渦環狀態,你立即上提總距以提供最大的可用功率,用腳蹬施加反扭矩以保持你的航向,並將駕駛杆向腳蹬的相反方向推15到20度。對於逆時針方向的主旋翼系統,應向右傾側脫離;而順時針方向的主旋翼系統,應向左傾側脫離。

整個技術動作應在兩秒鐘內完成。你應該在第一秒後到達所需的15度傾側,直升機應該在第二秒後再次保持水平。一旦旋翼脫離了渦環範圍,改出就完成了。根據機動的持續時間,改出過程中的平均高度損失為20至50英尺。

該技術適用於所有操作條件,甚至因垂直風切變時進入渦環狀態時改出更有效。我堅信,直升機飛行員應該將此技術訓練成本能反應或條件反射。

在許多情況下,傳統的前推杆恢復技術根本不起作用。諸如當你在順風進近最後階段時;當你前面有障礙物時;當你在離地面高度較低時;當你無地效懸停時,遇到垂直風切變時;在許多吊裝作業期間。

而我的技術在所有操作條件下都有效——甚至在因垂直風切變進入渦環狀態時更有效。我堅信,一定要將此技術訓練成條件反射般。當一名飛行員在慢速飛行和或無地效懸停時一旦感覺到失重(通常為0。3-0。8G)時,他們應立即本能地應用我的技術去改出,因為在這之後將出現因垂直風切變引起的渦環,相信我。

多年來,我將此技術訓練了無數次,以至於它已經成為一種條件反射。然後,在1999年,當我在一次夜間搜救飛行中發現自己處於渦環狀態時,我的技術挽救了整個機組的生命。

我知道我的技術訓練得當,可以防止幾乎所有的直升機渦環事故,挽救生命。問題是,唯一相信我的人是我這20年裡為瑞士聯邦民航局(FOCA)培訓出來的飛行教員們。透過這種方式,這項技術在整個瑞士業內中傳播開來,但它仍然是一個知識孤島,沒有國際突破。

在我發明並逐漸完善這項技術將近25年後,我認識了蒂姆·塔克(Tim Tucker),他當時是羅賓遜直升機公司的首席飛行教員,我參加了一次羅賓遜的安全課。然後,一切都變了。

蒂姆·塔克:

2011年7月,我在瑞士的紐沙特爾教授羅賓遜的國際安全課程。經過兩天的地面理論培訓後,還有一天的飛行實操訓練。飛行科目包括高階自轉和渦環識別改出。只記得一名當地飛行員說“讓我來告訴你我們在這裡是怎麼做的!”時,我還有一些半信半疑。

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蒂姆·塔克曾是羅賓遜直升機公司的首席飛行教員。後日,他成為威查德渦環改出技術的熱情支持者及大力推廣者。

這個當地飛行員是來自瑞士FOCA的高階飛行檢查員和考試員,名叫克勞德·威查德。在演示了渦環狀態改出的傳統技術之後,我將R44的控制權交給了克勞德。

“我能展示一下在這裡是怎麼改出的嗎?”他問道。雖然我沒有更好的判斷,但考慮到他有數千小時的飛行時間,和我一樣,還有幾根白髮,我努力說服自己說“好”。

接著他向我展示了他發明的技術,這與我整個職業生涯所使用的改出方法完全不同。克勞德沒有像我常做的那樣下放總距,而是上提總距,用左腳蹬保持機頭正直,用腳蹬的同時向右側穩了穩杆。直升機似乎是從渦環中彈出一樣,VSI讀數為零。我的上帝啊,我驚了!在練習了三四次之後,我從進入渦環到改出渦環,只損失了30到40英尺的高度。

之後,回到美國,我向其他幾位羅賓遜安全課程教員展示了這項新技術,並告訴他們各自練習一到兩個月。幾個月後,當我們再次開會時,大家都認可了這項新技術,儘管起初有點笨拙,但在從渦環狀態改出時肯定更有效。

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2011年7月,參加瑞士紐沙特爾舉辦的羅賓遜安全課程的學員們,我在右上三。塔克在左下四。

在接下來的一年裡,我們改進了教學方法,確定了學生的常見錯誤,並於2012年底開始在羅賓遜的每月工廠安全課程中教授這項新的改出技術。然後,在2013年初,我開始將其納入所有國外的羅賓遜安全課程。

當時,這項技術沒有名字——我們只是把它稱為“附加”技術或“替代”方法——因為課程中我們同時教授傳統改出方法和新技術的。我還用10種不同型號的直升機對這一技術進行了測試,最終確認該技術在所有型號的直升機上都適用——從西科斯基S-76到羅賓遜R22。

到2013年秋季,經過不斷的訓練我慢慢發現這種改出技術效率更高,如果能推廣到整個直升機行業,將更好地防止事故並挽救生命。我開始遊說各國行業領導者這項新技術的高效性。

首先,如果有個名稱的話這項技術的推廣會更容易。我不想使用我的名字或羅賓遜的名字,因為大家會認為這只是一個“羅賓遜程式”,既然克勞德·威查德向我展示了這個動作,我就應該稱之為“威查德改出法”

2013年10月,我修訂了羅賓遜直升機公司的R22和R44操作指南,並正式命名為:“另一種改出技術稱為威查德改出法,一名瑞士的FOCA檢查員發明的。”幾個月後,我突然有了一個可怕的想法:我真的不應該在沒有得到別人允許的情況下用別人的名字命名,所以我趕緊給克勞德發了一封電子郵件,告訴他我做了什麼,並尋求他的同意。幸運的是,他人很好,同意了。

現在開始了一場艱苦的戰鬥,為了讓業內相信威查德改出法的好處。我寫了許多雜誌文章,在羅賓遜直升機公司的支援下,我周遊美國,在聯邦航空管理局(FAA)的安全研討會上,向各國家飛行單位、飛行員組織以及幾乎所有新學員介紹了這項技術。在四年的時間裡,羅賓遜的鮑勃·繆斯和我將威查德改出法作為第29部六大洲國際安全課程的一部分。

2015年8月,羅賓遜贊助的美國直升機安全團隊(USHST)年度夏季會議。在教室裡觀看完威查德改出法演示影片後,19名USHST成員在R66中接受了飛行訓練。該團隊一致投票支援威查德改出技術,隨後釋出了一份四頁的飛行技術公告,以幫助飛行員更好地瞭解這項技術。

最後,經過不懈努力,該技術被納入了美國聯邦航空局於2019年10月釋出的最新直升機飛行手冊。它將威查德改出法描述為脫離渦環狀態的最快方法,並解釋了該技術以及常見錯誤。

現在,世界各地的航校都在教授威查德改出技術,洛杉磯警察局和洛杉磯縣治安局等國家單位甚至則將其作為首選的改出技術。還記得那會,我在羅賓遜安全課上問:“你們中有多少人聽說過威查德改出法?”舉手的人寥寥無幾。現在,當我問同樣的問題時,所有的飛行員都舉起了手。更重要的是,令我感到自豪的是,每年我都能收到四五封來自世界各地的飛行員發來的致謝信。

八年來,從第一次在諾伊泰爾湖上空見識到這項技術,到在FAA直升機飛行手冊中查閱這項技術,這是非常了不起的。這是所有直升機人的真實見證,從傳統技術到一種更安全、更好的技術變更,堪比“工業革命”。

克勞德·威查德:

我要向FAA致敬,因為它是第一個正式批准威查德改出技術的民航機構,並在2019年直升機飛行手冊中發表了該技術。我相信這將更好的避免渦環事故,並在未來挽救更多的生命。我希望其他航空當局,包括歐洲航空安全域性,將跟隨FAA的腳步。

在我看來,我們直升機飛行員需要技術革命。我認為有些傳統的技術已經過時了。在關鍵情況下,相比只有一種技術而言,多掌握一種技術多一份生的希望。

近地面飛行作業時渦環非常非常的危險。那種感覺就像吊在起重機上然後被突然扔下。在這種緊張急迫的情況下,大多數飛行員只會想起傳統的改出方法。因此,我們需要重新訓練我們的大腦,使威查德改出法成為一種條件反射。

自瑞士FOCA退休以來,我組建了威查德改出技術航空安全基金會,這不僅促進了我的渦環改出技術,而且促進了業內航空安全。目前基金會正在製作一部15到20分鐘的影片,詳細介紹如何避免渦環狀態,一旦進入其中,如何改出。這部影片應該會在今年夏天與大家見面。

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威查德與塔克在Robinson R66旁合影。兩位大拿至今仍然能時不時地收到來自全球各地飛行員的感謝信,感謝威查德技術拯救了他們的生命與生涯。

蒂姆·塔克和我經常收到來自世界各地飛行員的電子郵件或電話,告訴我們如何經歷了渦環,以及如何運用威查德改出法脫離危險。這真的是最美妙啊,我能看到我們的努力已經產生了廣泛的影響。

譯者

2016年5月,我去往洛杉磯直升機公司學飛,航校的校長和總飛是羅賓遜安全課程的教員。第二年的某天在教室每個人都在討論威查德,那時起,我也真正接觸了威查德技術。

由於高進近或野外巡場訓練時容易出現渦環,所以教員在帶飛此科目前都會上到1500ft以上先訓練渦環的識別與改出。由此,以加強學員對於高進近或野外巡場時出現渦環狀態的處置能力。

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我的感覺,相比當時教科書上的改出技術,威查德確確實實來得更快、更好、更安全。

以致於畢業回國後,我也總是會和身邊的飛行員討論這一技術,和各個教員討論渦環的教學方法。令我震驚的是,很多國內的飛行員告訴我在航校學習時從未做過渦環的訓練,有些教員甚至不懂如何進入渦環,更有教員認為渦環訓練非常危險不建議訓練。並且我發現在這幾年有影片流傳的國內事故,渦環起因的佔比相當,這簡直離了大譜。

在實際訓練中,通常,在渦環訓練前,學員都能清晰的講出渦環三要素,症狀以及傳統的改出技術。渦環訓練傳統上有兩種進入方法:一種是逐一創造進入條件;另一種是模擬順風“快停”,這一點我與駱勁松教員探討並實操過。我推崇的進入方法具體操作起來是:順風-1500ftAGL-帶杆減速至OGE懸停(條件1速度)-放總距創造下降率(條件2下降率)-上提20-40%總距(條件3帶功率)主要讓學員識別渦環症狀,即抖動、駕駛杆發黏等。駱教員則主張:順風-1500ftAGL-輕柔的快停姿態(20-40%功率)-等待毛線掉下,識別渦環,改出。

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並且,在實際訓練中,分別讓學員嘗試兩種改出方法以區分不同。事實證明,威查德改出技術比傳統技術改出所損失的高度足足節省了100ft-200ft!這100ft在高空時可能不算什麼,可是真正出現渦環狀態的情況往往都是在低高度,在進近時出現渦環,這100ft可以完全避免出現CFIT。

另外,渦環進入條件其實與LTE的進入條件相當吻合,低空速!所以使用第一種進入方法時,學員能感知腳蹬的突然靈敏,這就是所謂的風標效應在作怪。而且往往,有些直升機特情向天氣系統的雲一樣,不會以一種狀態出現,分析某些事故影片時可以看出,事故的成因可能包含兩種或以上的特請。比如北京的LTE+渦環,比如江西的低旋翼轉速+動態翻滾等等。

最後,去訓練吧,技術型駕駛術的特點就是熟能生巧,飛行飛行不飛不行。