為什麼直昇機墜毀過程就算影片直播 仍很難馬上判定意外發生原因?

直升機的飛行風險與一般飛機不同,因就算不是客機,駕駛人員也沒有跳傘逃生裝置。可說所有機組人員,都是「用生命在執行任務」,這樣的說法並不誇張!

直昇機空難成因判定難度高  影片直播墜毀過程仍然爭議不斷

直升機出任務並不是「飛來-執行任務-飛走」這麼簡單的事,而是氣象、地理與物理、機械原理所結合的複雜專業,有任何條件出差錯,後果非常嚴重。甚至墜毀過程全程被拍下,失事原因都很難從影片中判斷。

2001年韓國直昇機墜毀事故

影片中,韓國軍方於2001年5月29日,出動一架CH-47D Chinook直昇機,替首爾(Seoul)漢江(Han River)上的奧林匹克大橋(Olympic Bridge)安裝鋼製的火炬裝飾。

在安裝完畢後,直昇機準備脫離時,飛行員疑似目視判斷失誤,致使旋翼撞到火炬裝飾,旋翼應聲碎裂,直昇機墜毀,三名機師罹難。

但也有說法認為,距離這麼近又氣候良好,機師不太可能判斷失誤,犯這種低級錯誤,會瞬間下降到旋翼去打到東西,可能是突然的渦流環狀態(或下沈氣流),致使直昇機突然下降,才會發生意外,爭論了20年還沒有定論。

CH-47 是由美國波音公司製造的一款多功能、雙引擎,雙旋翼的中型運輸直升機,得名於美洲原住民契努克族。該機種的主要任務是部隊運輸、調掛火炮與戰場補給。最大特色為雙旋翼縱列式結構(contra-rotating rotors)免除了一般直升機需要的尾部垂直旋翼。1962年服役至今,銷售給16國(包含我國),總產量達1179架。

2021年中國武警救災直昇機墜毀事故

根據中國大理市應急管理局通報稱,2021年5月10日上午10時20分許,在大理市灣橋鎮灣橋村大沙壩山”森林火災”的清理火場、增濕作業中,一架武警所屬「直-8A」(Z-8A)救援直升機(呼號”應急308″)在取水過程中意外墜入洱海,全程都被拍下。

根據目擊者現場拍攝到的影片顯示,這架直升機先是在墜落過程中不斷打轉,下墜接近洱海時,尾部還爆炸,出現一團火球。

當地應急、醫療部門及海事局、消防等相關人員接獲通報後趕往現場搶救,但兩名機組人員救出送醫後仍不治,還有兩名人員失蹤。(其後經搜救證明也死亡,本次事件造成四死)

雖然失事過程全部被拍下,但暫時仍無法判斷出失事原因是機械故障、人為操縱失誤,還是氣流等其他因素。

網友討論:

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直升機會原地高速旋轉,基本上都是尾旋翼效能降低,而無法有效抵銷主旋翼產生的扭力,尾旋翼效能降低原因很多,有機械因素的,也有外界環境因素,大載重高海拔狀況下,馬力使用不當,未按PPC計算馬力操作範圍內,就易發生此類狀況。
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感覺是引擎的矯合機構故障,讓尾旋失效,最後引擎零件鎖死,直接爆掉(裡面零件鎖死然後斷掉,連鎖反應讓引擎爆開)…

直-8系列直升機,是中國於20世紀90年代以法國SA321「超級黃蜂」直升機為基礎,自行仿製的13噸級重型直升機。其中直-8A於1993年開始研製,1995年12月22日首飛成功,1999年定型,2002年裝備解放軍陸海軍的航空兵部隊。其後也配發給武警等其他單位,甚至出現型號AC313的民用版本。

Z-8A
▲與失事直升機同型的中國武警Z-8A救援直升機。

直昇機意外事件發生之前四大因素

根據EHEST(歐洲直昇機安全分析團隊)收搜集2000-2005 年歐洲直昇機意外,分析失事的多數因素,為「環境」、「機械」與「人為」三大類,排名前四的實際原因又可分為:

1、飛行員在目視環境變差情形下失去方向感(pilot disorientation in the Degraded Visual Environment ),可能是目視不良,或根本沒看見障礙物,導致失控、撞擊,或是儀器飛行時失誤。

2、渦流環狀態(Vortex Ring State):在有動力的狀態,直昇機下沉到自己的下洗流中,造成極大速度的下降,通常超過原下降速率的3 倍以上。

3、尾旋翼失效(Loss of Tail Rotor Effectiveness):一般設計主旋翼順時針旋轉者,右舵為抵抗扭力,失效會造成整機打轉失控。

4、靜態及動態翻覆(Static & Dynamic Rollover):直昇機的重心超過轉軸點, 此時即便把使機體傾斜的外力移走,直昇機還是會繼續續翻覆。

可見直昇機的飛行特性,受到各種因素的影響都很大,所以有時就算有影片,事故真正原因都還有爭議。

近年較著名的直升機失事

2020年1月2日一架隸屬中華民國空軍救護隊的UH-60M黑鷹直升機,在由臺北市松山區空軍松山基地,飛往宜蘭縣蘇澳鎮東澳嶺雷達站途中,失事墜毀於新北市烏來區烘爐地山桶後溪溪谷。機上13名乘員中,包含時任中華民國國防部參謀總長沈一鳴空軍上將等8人罹難,,是軍方專機空難中,殉職將領軍階最高的紀錄。

臺灣時間1月27日,因S-76私人直升機在大霧中墜毀,NBA湖人傳奇球星科比(Kobe Bryant)喪生,一樣引人注意與唏噓不已。

航特部編號616的OH-58D戰搜直升機7月16日執行漢光演習操演後,下午3時28分在新竹空軍基地發生重落地意外,機上正駕駛簡任專少校及副駕駛高嘉隆上尉,均不幸殉職。參見:漢光演習OH-58D戰搜直升機墜毀 2飛官罹難 贈友邦UH-1H直升機昨也失事

黑鷹直昇機墜毀 殉職將士紀念碑
▲2020年黑鷹直昇機墜毀事故的殉職將士紀念專區紀念碑。  圖片來源
柯比·布萊恩 墜機現場

▲美國國家運輸安全委員會人員,正在柯比·布萊恩墜機處調查現場。 圖片來源

網友評論

引擎停了不代表旋翼會停下來,auto rotation 是利用了旋翼機本身的速度、高度、以及旋翼自身的慣性,使得失去動力以後,能夠透過不斷下降高度維持旋翼自轉,仍然能在最後final approach 時拉旋翼pitch angle可以產生足夠升力而不至於下降率太高而重落地或墮地。
以定翼機的角度來說,定翼機就是要飛機機翼本身不要stall,所以在失去動力以後需要倚靠下滑保持速度,旋翼機則是倚靠不斷下降來保持旋翼轉速,令旋翼本身不會stall,和定翼機一樣,帶有速度(空速)的話,升力會更好,也就是說下降率會更慢,反應時間會長一點,相對地會安全一些,也可以説在低空的時候這個狀態(本身有一定空速)會比較安全。

直升機最大的問題是發生意外的時候根本無法逃生,你根本不可能跳機,跳機就等著被螺旋槳切死,戰鬥機起碼還有彈射裝置
操控直升機最難的地方是滯空穩定度,不管卸貨、空投或是武器射擊,全身的感官都要開到最大,左右手分別操控油門及方向,腳踏舵要穩定不亂轉,同時周遭障礙物及各方向氣流影響都要Hold 住,很困難的啊!
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