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5分钟彻底弄懂舰载机的反区操纵
www.wforum.com | 2021-08-27 19:53:30  世界军事网 | 0条评论 | 查看/发表评论

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  问:最近官媒的节目中又提到了关于舰载机反区操纵的问题,并表示让习惯于正区操纵的战斗机飞行员改飞舰载机比让一般人从零开始学起更难。不过网上对于反区操纵的解释有很多种说法,有说是在着舰时要加大油门的,也有说是要用油门来控制飞机俯仰,用驾驶杆来控制飞机速度的。到底哪一种解释才是正确的?让战斗机飞行员适应反区操纵真的比让一般人从零学起更难吗?那为什么不直接从零开始培养舰载机飞行员呢?

  答:

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  在着舰时需要加大油门的解释跟反区操纵没有什么关系,何况舰载机着舰时需要持续对油门大小进行微调,也并不存在一味“加大油门”的说法。至于后一种说法,确实是飞机降落时常用的控制手法,但同样跟操纵位于正区还是反区并没有什么关联。因为不管是位于正区还是反区,飞机都可以这样着陆。

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  要弄清楚什么是正区操纵,什么是反区操纵,首先要对基本的飞行原理有所理解。飞机飞行时有这么几个概念:仰角,这是指飞机机翼的弦线(可以理解成机翼前缘到后缘的连线)与水平方向的夹角;其次是攻角,这是指飞机机翼弦线与飞机实际运动方向的夹角。在飞机平飞时,飞机的仰角和攻角是相等的。其三是飞机的升力,一般来说,在攻角一定时,飞机的速度越快,机翼产生的总升力也就越大;在速度一定时,攻角越大机翼产生的总升力也就越大。由于升力的方向垂直于机翼弦线,且飞机飞行时存在仰角,所以升力可以进一步分解为一个垂直向上的净升力和一个水平向后的诱导阻力。在飞机空速不变的情况下,飞机的攻角增大会导致总升力增加,同时总升力与垂直方向的夹角也会增大,这两者又都会导致飞机的诱导阻力增加,其结果就是飞机的飞行速度会变慢。

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  在一般的理解中,想要让平飞的飞机飞得更快,必须增大飞机的油门。换句话说,每一个飞机平飞的速度值都对应着一个维持平飞所需的推力值,将这两组数据一一对应的画进一张图表里,以横轴为速度,纵轴为推力的话。我们可以看到一根斜向右上的曲线。然而,根据上文所说总升力的变化规律,我们可以知道:如果想要飞机飞得非常慢,而飞行员想要继续降低飞机的速度。相同攻角下,飞机机翼产生的总升力就会减小,飞机的净升力就无法与重力相抵,飞机就会下降高度。此时,飞机需要更大的仰角来增加总升力,并借此增加净升力来对抗重力。此时,飞机的诱导阻力随着飞机仰角的增大而增大,为了不让飞机陷入进一步减速-加大仰角-再减速-再加大仰角以至于最终失速的循环,飞行员就必须增加飞机的推力来对抗诱导阻力。因此,上面我们所说的飞机速度-推力关系图的最左端会出现一段斜向左上的部分。换句话说,整个飞机速度-推力曲线最终会呈一个对勾状。如果我们把这条曲线按照“斜向左上”和“斜向右上”劈成两半,那么斜向右上的部分就是“正区”,斜向左上的部分就是“反区”。

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  了解了什么是“正区”,什么是“反区”,我们就能来探讨两者的操纵有什么区别了。具体来说,在油门上,并没有什么区别。不论是在“正区”还是在“反区”,增大油门都会导致飞机速度增加。此时如果飞机攻角不变,机翼产生的总升力和净升力也会增大,飞机倾向于向上运动。而在操纵杆上,两者就有较大的不同了。在正区时,飞机速度较大诱导阻力较小,因此如果在不改变飞机推力的情况下,拉杆增大攻角会导致总升力和净升力增加,飞机倾向于向上运动。但如果在反区,不改变飞机推力而拉杆增大飞机攻角,则会导致诱导阻力增加,飞机速度变慢,因速度变慢而引起的净升力的减小大于因攻角增大而引起的净升力的增加。此时飞机的净升力减小,倾向于向下运动。

  说到这里,我们就能回过头来看舰载机和陆基战斗机“正反区”的区别了。舰载机一定是反区吗?陆基战斗机一定是正区吗?当然不是,不管是舰载机还是陆基战斗机,都存在自己的正区和反区。不管是舰载机还是陆基战斗机的飞行员也都应该同时掌握正区和反区两种操纵模式,否则遇到紧急状况便有可能酿成机毁人亡的事故。美国一位经验丰富的战斗机飞行员曾经描述了一次他亲眼目睹的事故:他一位同僚驾驶F-16降落时遇到了一点小故障,在排查故障的过程中他没有紧盯仪表(外加HUD还挂逼了),导致飞机速度正常(空速远高于失速速度)但高度偏低,他意识到自己高度太低后采取了拉杆的方式应对,但他马上发现自己的空速开始下降,同时飞机的下降率开始增加。出于一般常识,他觉得降落应该没什么问题,所以并没有在第一时间选择加大油门复飞,而是小心翼翼地加了加油门,同时继续向后拉杆。这直接导致战斗机空速极速下降,飞机下降率极速上升。最后即使他把油门开到了加力档位,依然因为距离地面太近而没能把飞机救回。最终F-16的右侧起落架被摔断,飞机冲出跑道。幸运的是,飞行员及时跳伞逃生了。通过这个飞行员的描述,我们可以判断出,这架出事的F-16,当时已经进入了“反区”,但是飞行员并没有意识到这一点,或者没有进行反区操纵的经验。

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  事实上,绝大部分飞机并不会给飞行员提供一张图表来告诉飞行员现在到底是正区还是反区(在实际飞行过程中受很多因素影响)。所以避免出现类似事故的方法就是——不用驾驶杆控制飞机的下降率,因为用油门控制升降的逻辑在正区和反区都是一样的。以美军为例,着舰速度经常在正区和反区之间“左右横跳”的海军航空兵从一开始就会教育自己的飞行学员,在着陆/着舰时通过配平升降舵来将飞机的攻角稳定在一个合适的范围内(最佳进近攻角),然后用油门控制战斗机的下降率实现精准着陆/着舰。

  此外还有一个很有趣的现象:在美国,不管是海军还是空军都很少提到反区操纵“reversed command ”的概念,这个概念最常被提及的地方其实是美国民间航空爱好者出没的论坛,一般是菜鸟求教或者老鸟指导菜鸟飞行技巧时会提上一嘴。甚至还会有老鸟孜孜不倦地对菜鸟解释:不要被反区操纵这个词所迷惑,这只是非常简单的飞行原理而已。与之相比,国内媒体动辄渲染反区操纵多么多么难的宣传手法反而显得比较奇怪。

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  至于空军飞行员会不会比一般人更难被培训成为海军飞行员,其实也并不存在这样的问题。还是以美军为例,美国空军、海军和海军陆战队的飞行员经常会在一起进行交流、训练和演习,很多空军飞行员为了证明自己比“海军马鹿”更牛,还会趁此机会去考取航母认证资格。然后回到自己原来的部队该干啥干啥。反过来说,一些国家之所以会在岸基战斗机飞行员中择优选择飞行员培养成舰载机飞行员,也主要是因为这些人本就技术过硬,只要掌握了基本的舰上起降技能,就能立马形成战斗力而已。

  问:为什么不把舰艏起飞甲板也改成和降落甲板平行或近乎平行的呢,延长到舰桥右侧,虽然常规眼光看外形有些别扭。
  
  答:

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  其实现在美国4部弹射器中只有一部是笔直朝前的,1号、2号、3号弹射器都是从舰艏向右舷倾斜的,只不过倾斜角度各有不同。舰艏的1号、2号弹射器之所以要这样布置是为了与斜角甲板错开位置,以防其影响斜角甲板上的起降作业。3号弹射器之所以倾斜布置也是为了与4号弹射器的准备位错开位置,方便两部弹射器同时进行舰载机的起飞前准备工作。至于为什么不继续加大弹射器的倾角使之与斜角甲板平行,主要是右舷空间不太够,想要增加弹射器的倾斜角度必须在舰艏右舷增加外飘,这会影响整艘舰的结构强度。

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