课程 3: 爬升与下降
—by Rod Machado
目前,我们已经学习和练习过四大飞行基本要领中的两项:平直飞行与转弯。现在我们再来看看最后的两项:爬升与下降。
有关飞行最大的一个错误观念之一,就是认为飞机是以多出来的升力进行爬升动作。
飞机爬升所依赖的是多出来的推力,而非升力。让我们以马路上的汽车为例来说明,让你进一步了解与此现象有关的原理。
在上坡路段行进的车子,就类似于爬升中的飞机。唯一不同的是,车子遇到爬坡路段只得乖乖地爬,你(飞行员)确可以决定自己想要的爬升坡度。爬升坡度可以借升降舵来选择。车子在平路上以最大马力前进,所能达到的最高速度是每小时65英里(参见图3-1中的A车)。
图 3-1 动力与爬坡角度。
即使动力全开,车子的速度将会在坡度变陡时减缓。
当我们遇到上坡路段(B汽车),时速就会落到50英里。更陡的坡度,还会让车速继续落到40英里时速左右(C汽车)。车子引擎的有限马力在面临陡峭的上坡时,无法对抗风阻与重力等向后的作用力,因此车速就会减缓。改装排气量较大的引擎,或重新设计车辆结构来减少风阻,是唯一增加车速来爬坡的做法。
同样的分析,也适用于我们原来的主题。
蔚来全系车型降价3万元
飞机在平直飞行时,节流阀(飞机的节流阀和汽车的油门差不多,只是飞机的节流阀需要手动控制)全开的情况下(图3-2中的 A 飞机),我们先预设它的最高速度为时速120英里。
图 3-2 动力、爬升角度、与空速。即使飞机的节流阀全开(动力全开),飞机的速度还是会在坡度变陡时开始减缓。
你稍稍将升降舵的控制盘往后拉,就可以让机头向上仰升(B 飞机),飞机接着以小坡度飞行,空速会下降——(比如说时速80英里),就和汽车爬坡时遇到的情形一样。试着以更大的坡度爬升时(C飞机),空速就会再往下降到时速70英里。在这个情况下,并不是说你的速度只要超过70英里就能爬升了,你还需要额外的动力(推力)才办得到。
爬升的坡度如果继续增加,空速还会进一步滑落,一如爬坡时减缓下来的车速。然而,飞机的飞行还
需要一个特定条件的配合:维持最低速度。飞机必须维持在这个速度以上,才足以让机翼产生让飞机腾空的升力。有没有想过,为什么飞机需要跑道才能起飞呢?道理和跳远选手需要助跑一样。飞机必须在起飞之前达到某个特定的速度。
维持飞机飞行所需要的最低速度,就叫做飞机的“失速速度”(stall speed)。如果图3-2
中 C 飞机的失速速度为时速60英里,那么再以稍微大一点的坡度爬升时,承托飞机重量的升力就会不够。这种情形就称为“失速”(stall)。如果这发生在真的飞机上,我打包票下回没有人敢再坐阁下的飞机了。你还需要了解一点,拥有充足动力的飞机(如喷射战斗机),才能以陡峭的角度爬升;动力有限的飞机,必须采取较缓的角度来爬升。那么,飞机爬升时要怎样求取适当的爬升角度了?
高速救援费用怎么收费飞机都有它们自己特定的爬升姿态(爬升角度)来让飞机安全地维持在失速速度以上,同时完成最佳的爬升程序。你可以参考飞机的空速表,来求取适当的爬升姿态。配合输出的爬升动力(小型飞机通常会打开所有节流阀),调整俯仰姿态直到空速显示出适当的爬升速度。如果是 Cessna 172 型飞机,我们会以75节速度来进行所有爬升动作。有时,飞行员会以高于75节的速度爬升,那是因为他们稍微降低了机头,以便求取机头前方更多的的能见范围。
抬高机头,空速就会减缓;降低机头,速度就会回增。机头的俯仰,换句话说,就是你所选择的飞机姿态或爬升坡度,将决定空速表接下来的状态。
下降
引擎的动力能推动汽车上山,重力则向下拉引汽车。你的脚如果没有去踩着油门,车子就会下滑。坡度越陡,下滑的速度越快,同样的,飞机不依靠动力也一样可以下滑(图 3-3)。
图 3-3 下降中的飞机
只需要降下机头,你就能尝到一路顺风的滋味。你可以运用升降舵控制,来调整机头向下姿态,以你所希望的任何合理的空速下降。
或许你的乘客会问道:“万一飞机的引擎失效了怎么办?”万一真的发生这种事,飞机会变成滑翔机开始滑翔,并不会会像一块石头从天上砸下来。
与爬升动作不同的是,你可以选择以各种速度下降。不过,还是要考虑到诸多的因素,例如前方能见度、引擎冷却、与乱流对飞机外部结构的影响等。在进行到最后阶段的降落航程时(也称“最后航程”),你应该维持特定的空速(最后降落速度)。通常,这个速度至少要维持在飞机失速速度的30%以上。
现在,是讨论如何在驾舱中实际操作爬升与下降动作的时候了。
开始爬升
光说不念,飞行有何乐趣可言?我们立刻就来看看,进入爬升动作的所有步骤。假设你的飞机正以100节速度、巡航动力设定进行平直飞行,刚开始爬升时,你需要抬高机头到爬升姿态,同时增加爬升动力。毕竟,想尽快飞往高处是可以理解的事,因为你可以尽量借风使力,并得到更好的空中尽管(还有很多理由呢)。在 Cessna 172 飞机上,你永远要保持动力全开设定来爬升,接着,再运用足够的机头向上配平,将飞机稳定在这个姿态。
一旦你拉高机头,就会注意到空速开始下降,且垂直速度表开始显示飞机正在爬升。这是飞机正在爬升的明确指示。当地面的人们看起来愈来愈像蚂蚁时,也是飞机正在爬升的另一种迹象(除非你看到的是真的蚂蚁)。
图3-4显示飞机以85节空速,每分钟500英尺速率爬升。
图 3-4
直上蓝天
Cessna 172 型飞机爬升时,效率最高的空速是 74 节。由于图3-4中的飞机空速为85节,你要如何保持飞机的全力爬升状态,同时让飞机的空速减缓到74节呢?
答案是将机头稍微抬高(增加爬升的坡度)。保持这个姿态,并一边留意空速表的反应。一边上下微
全新奥迪a6调机头的俯仰角度,直到空速表显示出74节(是75节也没关系)。耐心等待一下。飞机本身受到惯性作用牵制,机头的俯仰姿态改变时,需要一点时间来求取新状态的稳定。
要为持75节爬升速度,理论上你会在姿态仪上看到接近13度仰角的俯仰姿态,如图3-5所示。
图 3-5
(目前,我们会用姿态仪作为俯仰与侧倾角度的参考,因为在模拟飞行中,飞机前方的自然天地线当前会被仪表板挡住)。姿态仪的垂直刻度线每条代表5度角,所以,由白的人工地平线往上,分别代表5、10、15、20度的仰角。13度仰角的俯仰角度,13度仰角的位置大约就在第二条刻度线的上方(如图 3-5)。当然,飞机的俯仰姿态会有细微的变化,不过重要的是,你能到适度的俯仰姿态,以取得你所需要的爬升空速。
三菱evolution现在你知道飞机爬升的窍门啦,下次要让飞机爬升的时候,只要遵循以下程序即可:看着姿态仪将机头抬升到接近13度角,动力全开,然后配平飞机来维持姿态。就这么简单,接下来微调俯仰角度(大约1到2度左右),来求取正确的空速。
宝马x5多少钱2020款当然,你也可以选择以较快的速度爬升。让你更加容易从仪表板上方看到机外的景象,以避免航线上的其他飞机。
接下来呢 ...
广州汽车摇号申请
如果你继续爬升,就会飞出大气层了,对吧?不至于啦。不过,你总得知道如何让飞机下降吧?
图3-6中的飞机,动力递减到以慢车飞行的状态。
图 3-6
图中,飞机的空速稳定在80节。现在我们来改变一下坡度。
俯仰角改变意味着空速的改变
我们先看一下,俯仰角度的微小变化,将会如何影响空速。在没有重新配平的情况下,如果你稍微降下机头(形成一道下坡),你将能出一个姿态,可以维持90节的空速。请一边观察姿态仪,一边进行这个动作。借着小小的俯仰角度调整(大约0.5度角、1度角、甚至2度角)来维持这个姿态不变。你将会发现到空速开始上升。
最后空速将会显示在90节,姿态仪也会显示出图3-7中的类似俯仰姿态。