电影《长空之王》中试飞员潜心研究并反复试验了一种抗尾旋伞,在试飞中对改出飞机尾旋发挥了作用。
(相关资料图)
图为:电影《长空之王》中撞鸟后试验飞机失速尾旋的画面(来源:电影截图)
尾旋是飞行中飞机在失速后出现一种特殊状态。飞机攻角超过临界攻角后,升力系数会随攻角的增大急剧减小,升力随之下降、阻力急剧增大。飞机失速后,如果两个机翼失速不协调,左右机翼的升力系数不一致,左右机翼产生的升力差将加剧飞机向完全失速机翼一侧滚转,产生机翼自转现象,机头朝机翼较低的一侧偏转,方向因滚转而不断倾斜。在此状态下,升力的垂直分量小于飞机的重量,飞机会迅速下降高度,升力的水平分量则形成向心力作用,飞机因此边下降高度、边做小半径圆周运动,这种状态就是尾旋。尾旋是非常危险的飞行状态,如果按正常方法操纵飞机,不仅无法改出尾旋,反而会加剧飞机侧偏滚转,严重危及飞行安全。由于试飞的飞机往往性能及特点都没有完全摸透,试飞员在对飞机的边界性能进行试飞和大动作量机动飞行时,有可能会进入尾旋。了解到飞机进入尾旋的原理,就能树立改出尾旋的信心。尾旋是飞机失速后机翼自转而引发的,其中“失速”和“自转”是进入尾旋的关键,因此改出尾旋的关键就是“阻止自转”和“改出失速”。中国空军在上世纪70年代针对空战训练中多次出现进入尾旋的问题,经过理论攻关和反复试飞,自主探索出一套改出尾旋的操纵方法,概括起来就是“平、中、顺”。“平”是指发现飞机进入尾旋后,立即放平舵;“中”是将驾驶杆中立;“顺”是判明飞机自转方向后,向飞机旋转的方向压杆,制止飞机滚转后,推杆过中立,改出失速,退出俯冲状态。这种操纵方法在航空兵部队中进行普及训练,使飞行安全状态得到明显改善。对于一种尚处于试飞阶段的新型飞机,尾旋特性尚不完全清楚,为降低尾旋风险,确保试飞员及测试设备的安全,一种更加简便、直接、有效的改出尾旋的方法就是在机尾部装上一具抗尾旋伞,进入尾旋后,试飞员只需要按下放伞按钮,伞衣会产生制止飞机滚转的气动力,并使飞机下俯。所以,抗尾旋伞起到作用也是“阻止滚转”和“改出失速”。改出尾旋后,再将伞抛掉。
图为:图 X-29飞机上的抗尾旋伞(图片来源:微博)
需要强调的是,在飞机上安装抗尾旋伞会增大阻力、增加重量。因此,只会在试验试飞的飞机上采用安装抗尾旋伞的方法来保证飞行安全,对于作战飞机,仍然需要飞行员精通飞行原理,练就改出尾旋的技术和信心。
王明志,军事问题专家,1980年6月加入空军,1991年获军事学硕士学位,2000年获军事学博士学位。曾任空军指挥学院教授,专业技术大校军衔。
出品:科普中国
监制:光明网科普事业部
作者:王明志(军事科普作者)
科学审核:费伯禹(资深军事内容编审)
策划:金赫
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