飛行模擬技術(shù)第三課(彩色版)

1、飛行模擬技術(shù)第三課：爬升與下降爬升 目前，我們己經(jīng)練習(xí)過(guò)四大飛行基本要領(lǐng)中的兩項(xiàng):平直飛行與轉(zhuǎn)彎，現(xiàn)在再來(lái)學(xué)習(xí)最后兩項(xiàng):爬升與下降。 有關(guān)飛行的一個(gè)錯(cuò)誤觀念，就是認(rèn)為飛機(jī)是以多出來(lái)的升力進(jìn)行爬升動(dòng)作。實(shí)際上，飛機(jī)爬升所依賴的是發(fā)動(dòng)機(jī)多出來(lái)的推力而非飛機(jī)的升力。以馬路上的汽車(chē)為例，可以進(jìn)一步了解與此現(xiàn)象有關(guān)的原理。 在上坡路段行進(jìn)的的汽車(chē)類似于爬升中的飛機(jī)。唯一不同的是，汽車(chē)遇到爬坡路段只得乖乖地爬，而飛行員卻可以決定想要的爬升坡度。爬升坡度可以用升降舵來(lái)控制。汽車(chē)在平路上以最大馬力前進(jìn)，所能達(dá)到的最高速度為每小時(shí)65英里(約105公里)，參見(jiàn)圖一；當(dāng)遇到上坡路段，時(shí)速就會(huì)落到50英里(約80公

2、里)；遇到更陡的坡度，還會(huì)讓車(chē)速繼續(xù)下降到時(shí)速40英里(約64公里)左右。汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)的有限動(dòng)力在面臨陡峭的上坡時(shí)，無(wú)法對(duì)抗風(fēng)阻與重力等作用力，因此車(chē)速就會(huì)減緩。改裝排氣量較大的發(fā)動(dòng)機(jī)或重新設(shè)計(jì)車(chē)輛結(jié)構(gòu)來(lái)減少風(fēng)阻，是唯一可以增加汽車(chē)爬坡速度的做法。 同樣的分析，也適用于飛機(jī)爬升。飛機(jī)爬升就像在空中攀爬一座看不見(jiàn)的山。飛機(jī)在平直飛行、油門(mén)全開(kāi)的情況下(參看圖二中的A飛機(jī))，先預(yù)設(shè)它的最高速度為時(shí)速120英里(約193公里)。這時(shí)稍微向后拉桿，就可以讓機(jī)頭上升(圖二中的B飛機(jī))，飛機(jī)接著以小坡度飛行，空速會(huì)下降，就和汽車(chē)爬坡時(shí)遇到的情形一樣。試著以更大的坡度爬升時(shí)(圖二中的C飛機(jī))，空速還會(huì)下降到時(shí)

3、速70英里(113公里)。在這個(gè)情況下，并不是說(shuō)飛機(jī)的速度只要超過(guò)時(shí)速113公里就能爬升，而是需要額外的推力才能辦到。 爬升的坡度如果繼續(xù)增加，飛機(jī)的空速還會(huì)進(jìn)一步下降，就像爬坡時(shí)車(chē)速會(huì)減緩下來(lái)。然而，飛機(jī)的飛行還需要一個(gè)條件的配合:維持最低的前進(jìn)速度。飛機(jī)必須維持在這個(gè)速度以上，才能讓機(jī)翼產(chǎn)生足以讓飛機(jī)騰空的升力。維持飛機(jī)騰空所需要的最低速度，叫做飛機(jī)的“失速速度”( stall speed)。這是一個(gè)重要的速度值，它隨著飛機(jī)重量、襟翼設(shè)置、動(dòng)力設(shè)置而不同。不同的飛機(jī)也有不同的失速速度。只要飛機(jī)將速度維持在失速速度以上，就能夠產(chǎn)生足夠的升力來(lái)使飛機(jī)升空。如果圖二中的C飛機(jī)的失速速度為時(shí)速60

4、英里(約97公里)，那么以稍微大一點(diǎn)的坡度爬升時(shí)，承托飛機(jī)重量的升力就會(huì)不夠。這種情形就稱為“失速”( stall )。在以后的課程中將會(huì)介紹失速的原理與操作。 需要說(shuō)明的一點(diǎn)是，擁有足夠動(dòng)力的飛機(jī)(比如噴氣戰(zhàn)斗機(jī))，才能以陡峭的角度爬升;動(dòng)力有限的飛機(jī)，必須采用較小的角度來(lái)爬升。了解到飛機(jī)爬升所憑借的是額外的推力而非機(jī)翼多余的升力之后，可以得出一些結(jié)論:例如，只要減小發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力輸出，就會(huì)妨礙飛機(jī)達(dá)到最大的爬升速率。而改變動(dòng)力輸出的因素包含了海拔高度與溫度等。 那么，飛機(jī)要爬升，如何采取適當(dāng)?shù)呐郎嵌饶? 飛機(jī)都有特定的爬升姿態(tài)(爬升角度)來(lái)讓飛機(jī)安全地維持在失速速度以上，同時(shí)完成最佳的爬升

5、程序。操作者可以參考飛機(jī)的空速表，來(lái)獲得適當(dāng)?shù)呐郎藨B(tài)。配合爬升所需的動(dòng)力(小型飛機(jī)通常會(huì)將油門(mén)推到最大)，調(diào)整俯仰姿態(tài)直到空速表顯示出適當(dāng)?shù)呐郎俣取Ｈ绻琴愃辜{172型飛機(jī)，需要以74節(jié)(約137公里/小時(shí))速度來(lái)進(jìn)行所有爬升動(dòng)作。 抬高機(jī)頭，空速就會(huì)減慢;降低機(jī)頭，空速又會(huì)增加。機(jī)頭的俯仰，就是選擇的飛機(jī)姿態(tài)或爬升角度，將決定空速表接下來(lái)的狀態(tài)。 下降 發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力能推動(dòng)汽車(chē)上山，重力則向下拉它。如果腳沒(méi)有踩著油門(mén)，汽車(chē)的下滑速度就會(huì)由它所面臨的下坡坡度來(lái)決定。坡度越陡，下滑的速度越快，如果坡度減緩，下滑的速度就會(huì)跟著減緩。如果坡度變得過(guò)緩，就需要追加一些動(dòng)力輸出，以維持足夠的前進(jìn)速度。 飛機(jī)不依靠動(dòng)力也一樣可以下滑(參看圖三)。只要降下機(jī)頭，飛機(jī)就可以利用重力下滑。運(yùn)用升降舵調(diào)整機(jī)頭向下的姿態(tài)，就可以得到合理的空速下降。選擇多大空速下降，還要考慮到諸多因素，例如向前能見(jiàn)度、發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻程度、氣流對(duì)飛機(jī)蒙皮結(jié)構(gòu)的影響等等。 在進(jìn)行最后階段的