2017年飛行員必知物理知識

　　飛機在大氣中飛行時(shí)，空氣從飛機表面上流過(guò)，氣流將產(chǎn)生壓力。下面是小編為大家分享2017年飛行員必知物理知識，歡迎大家閱讀瀏覽。

　　推力

　　產(chǎn)生推力是飛機引擎工作的基本目的。這個(gè)力使飛機能夠克服慣性(阻止物體改變運動(dòng)狀態(tài)趨勢的性質(zhì))。推力使飛機向前運動(dòng)，然后使機翼產(chǎn)生升力。飛機的推力/重量比是飛機的普通度量標準，即飛機的最大推力與飛機的總重量之比。推力/重量比大于1表示飛機可以克服重力。

　　推力/重量比大于1：1表明飛機可以克服地球引力，而豎直向上飛行的F-15E雙渦輪噴氣引擎(PW-200型引擎)每個(gè)可產(chǎn)生23450磅的推力。

　　引擎產(chǎn)生的推力驅動(dòng)飛機向前運動(dòng)，使得空氣在機翼上下表面運動(dòng)，從而產(chǎn)生壓力，將機翼向上推。推力也可改變飛機的速度。

　　上升

　　當機翼在空氣中運動(dòng)，并將空氣上下一分為二時(shí)，飛機就會(huì )升起來(lái)。一半空氣流過(guò)機翼上部，另一半空氣從機翼下部通過(guò)。流過(guò)機翼附近的空氣在碰撞點(diǎn)被一分為二(見(jiàn)下圖)，并分別從機翼上下外表面流過(guò)。

　　機翼上表面的彎曲度比較大，因此機翼上表面比下表面長(cháng)(參見(jiàn)圖)，流過(guò)機翼上表面的空氣的表面面積要比流過(guò)下表面的面積大。從機翼上部流過(guò)的空氣行程長(cháng)，因此它的流動(dòng)速度比從機翼下部流過(guò)的氣流要快。機翼上表面上的較快的氣流對機翼上部的壓力要比下表面上的氣流對機翼下表面的壓力要小，這樣就產(chǎn)生了壓力差，即機翼上表面與下表面之間的壓力不平衡，這個(gè)壓力將機翼向上報，使得飛機上升。

　　攻角

　　機翼產(chǎn)生的升力大小隨機翼碰撞空氣的角度變化而變化，這個(gè)角稱(chēng)為攻角(AoA角)，不要將攻角與空間方位角或機頭與水平的傾角相混淆。F15戰機的攻角以單位數度量，而空間方位角以度數度量。

　　攻角大小不是一成不變，而隨具體情況變化而變化。有時(shí)攻角保持14個(gè)單位，可使飛機的巡航范圍最大，在轉彎時(shí)主要關(guān)注能量的節省，16-22個(gè)單位有是最佳的。加速時(shí)最好選擇8-10個(gè)單位攻角。如果攻角太大，座艙中音頻聲音會(huì )響起來(lái)，警告你失速即將發(fā)生。觀(guān)察平視顯示器左側指示航速正下方的符號和數字來(lái)檢查攻角大小，它是以單位表示的飛機的攻角。“主平視顯示器中的符號”。

　　阻力

　　阻力是阻止飛機沿飛行方向運動(dòng)的力。任何一個(gè)物體在流體(空氣也是一種流體)中運動(dòng)都會(huì )要產(chǎn)生摩擦力。在飛機向前運動(dòng)，空氣對機翼摩擦時(shí)，以及空氣推向飛機表面引起壓力積聚時(shí)，都會(huì )產(chǎn)生阻力。

　　產(chǎn)生的阻力是升力向后的分力。機翼產(chǎn)生的升力越大，阻力也就越大。在飛機的速度達到1馬赫時(shí)，聲波阻力也會(huì )產(chǎn)生。機翼前部產(chǎn)生的壓力比后部大，這樣就產(chǎn)生了向后的阻力。寄生阻力包括風(fēng)力和各種非升力引起的阻力。

　　不管碰到哪些阻力，飛機的綜合飛行特性決定于升力系數和阻力系數疊加。不同的攻角產(chǎn)生不同的升力和阻力。每一架飛機都有一個(gè)理想的攻角、推力和阻力組合，在不同航速下，產(chǎn)生的阻力種類(lèi)也不同。

　　航速

　　飛機在大氣中飛行時(shí)，空氣從飛機表面上流過(guò)，氣流將產(chǎn)生壓力。在較高的高空上，空氣比較稀薄，從飛機表面上流過(guò)的空氣較少。通過(guò)測量氣流的壓力，F-15上的皮托管與計算機連機可計算航速。

　　由于大氣的密度不同，計算出的在某一高度上以不變推力和攻角飛行的飛機的航速同另一架以相同椎力和攻角在不同高度上飛行的飛機航速有差別。因此，飛機有指示航速(根據當前空氣密度和高度計算出的視航速)和實(shí)際航速(根據空氣密度和高度變化修正的航速)。

　　例如，假設你在一架實(shí)際航速為350節在5000英尺高度上飛行的飛機中，第二架飛機以同樣的實(shí)際航速在30000英尺高度上飛行。由于第二架飛機在更高的高度上(空氣比較稀薄)飛行，兩架飛機上的皮托管測出的指示航速不同。上面那架飛機測出的指示航速比下面那架飛機要小。如果你和另一個(gè)飛行員都想同時(shí)到達某一個(gè)地方，你們二人需要一個(gè)與高度無(wú)關(guān)而能夠比較的讀數，這個(gè)修正過(guò)的讀數就是實(shí)際航速。

　　通過(guò)實(shí)際航速的比較，你和另一個(gè)飛行員可計算出，一架飛機飛行是否比另一架快。盡管指示航速不同，如果實(shí)際航速相同，那么你們可以同時(shí)到達目的地。

　　攻角和航速

　　雖然推力是決定航速的動(dòng)力，但攻角對航速影響也很大。如果你想在某一標高上飛行，重要的要記住，通過(guò)調節油門(mén)來(lái)改變攻角，使飛機飛行高度固定。低速時(shí)(即起飛或降落時(shí))，攻角對航速影響最明顯。

　　通常先用飛行搖桿選擇攻角，再調節油門(mén)，一直到飛起來(lái)(在游戲中，當前指示航速以指示航速節(KIAS)或以節為單位的指示航速顯示在平視顯示器中，以及飛行狀態(tài)指示頁(yè)面的多用途顯示器中)。

　　高度

　　飛機升空后，飛機到達某一高度。象表示航速一樣，高度也有幾種表示方法。指示高度(氣壓表測出的高度)和雷達高度是游戲中最重要的兩種高度度量方法。在前上方控制器中，你可讓雷達高度顯示或不顯示。

　　氣壓計高度給出了海拔高度(ASL)。雷達高度指示距飛行地面的高度(AGL)。高度增高，由于大氣壓低，引擎工作效率降低。隨高度升高，大氣變得稀薄。飛機的臨界高度是飛機能夠保持引擎正常功率飛行的高度。飛機以正常的效率飛行受到高度限制。在25000英尺高度上，飛機噴氣引擎的功率只有海平面的一半。

　　G力

　　升力和飛機重量關(guān)系可以用“G”術(shù)語(yǔ)來(lái)敘述。1G等于在海平面上某一物體的重力。在海平面上飛行的飛機受到地球吸引的1G力的作用。

　　在快速轉彎或突然加速時(shí)，最容易感到G力，它可以是正的9也可以是負的。在轉彎將你推向椅子時(shí)，G力是正值，而拉作用時(shí)，G力是負值。在高G表演中，你的心臟應該工作得快些，將血壓向遠離拉的方向。

　　經(jīng)很好訓練的飛行員在有限時(shí)時(shí)間內約可承受9-10G的正G力，除可能引起隧道幻覺(jué)或頭暈外，沒(méi)有別的感覺(jué)。血向軀干下部和腿部集中，而不向腦部集中。視覺(jué)開(kāi)始發(fā)生“視灰”，最后發(fā)生“視黑”。在飛機被拉起很大的負G力時(shí)，會(huì )產(chǎn)生類(lèi)似的所謂的“視紅”條件，即血集中到軀干的上部，眼部血管膨脹，這將引起你的視野變紅。通常，在以3G或3G以上加速度飛行幾秒鐘后就會(huì )發(fā)生以上現象。

　　F15E StrikeEagle具有比一般飛行員能承的G力要大得多的高級飛機外殼。在游戲中準確地模擬了“視紅”和“視黑”效果。因此，你應該借助于平視顯示器注意當前的G值水平。如果你超過(guò)可用的G值極限，那么音頻警告就會(huì )響起來(lái)。

　　飛行包線(xiàn)

　　飛機升空是飛機的航速、高度和攻角作用的結果。這三個(gè)因素共同使飛機飛行，在談?wù)擄w機做機動(dòng)動(dòng)作時(shí)，也應該同時(shí)考慮這三個(gè)因素。用飛機。的飛行包線(xiàn)圖來(lái)描述它的極限。F15 StrikeEagle的飛行包線(xiàn)如圖所示。

　　豎軸為飛行高度，水平軸為以馬赫數表示的航速。圖中畫(huà)出的曲線(xiàn)是1G時(shí)的包線(xiàn)極限范圍。它是F-15E戰機操作極限的簡(jiǎn)單描述。當武器裝備不同時(shí)，由于飛機的重量和阻力不同，飛行包線(xiàn)也有所變化。

　　絕對極限

　　攻角。攻角是飛行包線(xiàn)中最重要的考慮因素之一。無(wú)論飛機有什么樣的高度、負載和航速，但攻角是一個(gè)極限因素。通常，F15E戰機安全飛行的攻角極限是30個(gè)單位。最大升力對應的攻角是17個(gè)單位。如果攻角太陡，即傾角太大，座艙中900赫茲的聲音會(huì )響起來(lái)。

　　在飛行包線(xiàn)中，上升的實(shí)線(xiàn)表示亞聲速航速時(shí)可用最大升力。在曲線(xiàn)的上部，飛機會(huì )產(chǎn)生抖動(dòng)和其它氣流的擾動(dòng)。

　　在游戲中，當前攻角讀數在乎視顯示器左側指示航速正下方顯示出來(lái)。

　　航速。曲線(xiàn)右部分表示了在不同高度下F-15E戰機的最大航速。高度越高，由于空氣稀薄，產(chǎn)生的阻力小，所以航速越高。超過(guò)包線(xiàn)航速邊緣，飛機可能發(fā)生結構損壞。

　　F15E戰機的航速極限約為800節，馬赫極限為2.5。隨著(zhù)武器和燃料裝載量的不同，這個(gè)極限值稍有變化。

　　馬赫數。曲線(xiàn)右上部位表示最大馬赫速度極限。值得注意的是，飛機在圖形右部陰影區域中只能飛行有限的時(shí)間。飛機在長(cháng)于這個(gè)時(shí)間極限內仍保持2.5馬赫航速飛行，就會(huì )引起結構過(guò)熱。

　　推力。曲線(xiàn)平頂部分表示飛機在某一水平飛行航線(xiàn)上最大推力所能獲得的最大航速。在爬高時(shí)會(huì )降低航速，如果攻角太大，飛機的高度又要損失，又問(wèn)到飛行包線(xiàn)中。

　　G力。飛機能經(jīng)受幾個(gè)G力作用幾十秒鐘，雖然，部分與裝載的武器和燃料量多少有關(guān)。該實(shí)例中的包線(xiàn)是1G力給出的飛行包線(xiàn)。如果經(jīng)受更大的G力作用，包線(xiàn)形狀會(huì )變化。飛機可經(jīng)受的最大G值和當前G值讀數均顯示在平視顯示器中。

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