严旭飞，陈仁良

(南京航空航天大学 直升机旋翼动力学国家级重点实验室，南京210016)

尾桨是常规单旋翼带尾桨直升机的重要部件，其作用主要是提供侧向力，从而产生偏航力矩以平衡旋翼反扭矩。驾驶员可以通过改变尾桨距实现直升机的航向操纵。为了提供足够的偏航力矩，尾梁一般较长，故操纵系统和传动系统较长，容易发生各种尾桨故障。20世纪初，国内外就发生了多起由于尾桨故障引起的直升机事故［1］。因此，研究直升机在尾桨故障时的安全着陆轨迹和操纵过程，对直升机的飞行安全具有重大意义。

在尾桨故障中，最严重也是最危险的故障就是尾桨完全失效［2-3］，即由尾桨传动轴断裂或者尾桨碰撞而造成的侧力突然消失。此时，尾桨完全失去了作用，旋翼反扭矩无法平衡，直升机向旋翼旋转的相反方向加速偏转。在这种情况下，驾驶员应立即关闭发动机，从而停止向旋翼输出扭矩，防止机身进一步加速偏转。随后通过自转下滑方式着陆，期间倘若处理不当将会导致严重的事故。因此，本文重点对直升机尾桨完全失效后自转着陆的最优轨迹和操纵过程进行研究。

国内外关于尾桨故障后的安全飞行问题已有一定研究。主要包括模拟直升机各类尾桨故障的工程试飞和处理方法［1-3］，尾桨受损部件的检测分析［4-6］，新的故障监测方法［7-9］，以及直升机尾桨完全失效后的飞行仿真［10-11］。在飞行仿真方面，文献［10］建立了直升机尾桨完全失效……