飛行模擬技術第三課(彩色版)

1、飛行模擬技術第三課：爬升與下降爬升 目前，我們己經(jīng)練習過四大飛行基本要領中的兩項:平直飛行與轉彎，現(xiàn)在再來學習最后兩項:爬升與下降。 有關飛行的一個錯誤觀念，就是認為飛機是以多出來的升力進行爬升動作。實際上，飛機爬升所依賴的是發(fā)動機多出來的推力而非飛機的升力。以馬路上的汽車為例，可以進一步了解與此現(xiàn)象有關的原理。 在上坡路段行進的的汽車類似于爬升中的飛機。唯一不同的是，汽車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控制。汽車在平路上以最大馬力前進，所能達到的最高速度為每小時65英里(約105公里)，參見圖一；當遇到上坡路段，時速就會落到50英里(約80公

2、里)；遇到更陡的坡度，還會讓車速繼續(xù)下降到時速40英里(約64公里)左右。汽車發(fā)動機的有限動力在面臨陡峭的上坡時，無法對抗風阻與重力等作用力，因此車速就會減緩。改裝排氣量較大的發(fā)動機或重新設計車輛結構來減少風阻，是唯一可以增加汽車爬坡速度的做法。 同樣的分析，也適用于飛機爬升。飛機爬升就像在空中攀爬一座看不見的山。飛機在平直飛行、油門全開的情況下(參看圖二中的A飛機)，先預設它的最高速度為時速120英里(約193公里)。這時稍微向后拉桿，就可以讓機頭上升(圖二中的B飛機)，飛機接著以小坡度飛行，空速會下降，就和汽車爬坡時遇到的情形一樣。試著以更大的坡度爬升時(圖二中的C飛機)，空速還會下降到時

3、速70英里(113公里)。在這個情況下，并不是說飛機的速度只要超過時速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，飛機的空速還會進一步下降，就像爬坡時車速會減緩下來。然而，飛機的飛行還需要一個條件的配合:維持最低的前進速度。飛機必須維持在這個速度以上，才能讓機翼產(chǎn)生足以讓飛機騰空的升力。維持飛機騰空所需要的最低速度，叫做飛機的“失速速度”( stall speed)。這是一個重要的速度值，它隨著飛機重量、襟翼設置、動力設置而不同。不同的飛機也有不同的失速速度。只要飛機將速度維持在失速速度以上，就能夠產(chǎn)生足夠的升力來使飛機升空。如果圖二中的C飛機的失速速度為時速60

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

5、程序。操作者可以參考飛機的空速表，來獲得適當?shù)呐郎藨B(tài)。配合爬升所需的動力(小型飛機通常會將油門推到最大)，調(diào)整俯仰姿態(tài)直到空速表顯示出適當?shù)呐郎俣?。如果是賽斯納172型飛機，需要以74節(jié)(約137公里/小時)速度來進行所有爬升動作。 抬高機頭，空速就會減慢;降低機頭，空速又會增加。機頭的俯仰，就是選擇的飛機姿態(tài)或爬升角度，將決定空速表接下來的狀態(tài)。 下降 發(fā)動機的動力能推動汽車上山，重力則向下拉它。如果腳沒有踩著油門，汽車的下滑速度就會由它所面臨的下坡坡度來決定。坡度越陡，下滑的速度越快，如果坡度減緩，下滑的速度就會跟著減緩。如果坡度變得過緩，就需要追加一些動力輸出，以維持足夠的前進速度。 飛機不依靠動力也一樣可以下滑(參看圖三)。只要降下機頭，飛機就可以利用重力下滑。運用升降舵調(diào)整機頭向下的姿態(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，例如向前能見度、發(fā)動機冷卻程度、氣流對飛機蒙皮結構的影響等等。 在進行最后階段的