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飛機(jī)倒飛的時(shí)候,升力從哪里來?

深南電路航空科普中心 李老師
發(fā)布航空航天科普動(dòng)態(tài)、學(xué)?;顒?dòng)、航空科普知識(shí)等內(nèi)容。
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在許多表演中,為表演飛機(jī)機(jī)動(dòng)性好,我們經(jīng)常能看見飛機(jī)倒著飛,這個(gè)飛行方式不是說飛機(jī)像車子倒車一樣后退,而是飛機(jī)進(jìn)行180度的翻身,就是原本飛行員是正的坐著開飛機(jī)的,突然來一個(gè)180度翻轉(zhuǎn),用倒立的方式開飛機(jī),這種情況下,飛機(jī)的升力是怎么提供的呢,不是會(huì)把飛機(jī)往下壓嗎。

倒飛:航空器機(jī)腹朝上背部向下,駕駛員頭朝下的一種特技飛行動(dòng)作。


倒飛時(shí)為了保持升力向上以維持重量,必須采用負(fù)迎角。為實(shí)現(xiàn)倒飛,還必須克服燃油、滑油流動(dòng)反常、飛行員頭部向下而脫離座椅,以及飛機(jī)穩(wěn)定性和操縱性反常等問題。


實(shí)現(xiàn)倒飛的方法

當(dāng)飛機(jī)需要倒飛時(shí),一種方法是飛機(jī)在豎直面內(nèi)通過向上做半圓弧飛行使機(jī)身形成倒飛狀態(tài);另一種是操縱飛機(jī)副翼轉(zhuǎn)動(dòng),使一邊機(jī)翼往上、另一邊機(jī)翼往下繞機(jī)身做機(jī)翼旋轉(zhuǎn)的動(dòng)作,形成飛機(jī)倒飛狀態(tài),在飛機(jī)做特技表演時(shí)常能見到這種現(xiàn)象。倒飛時(shí)飛機(jī)采取機(jī)頭斜向上、機(jī)尾斜向下傾斜著機(jī)身,使反向的機(jī)翼原上表面(配合襟翼、副翼以及尾翼)與飛行方向形成一個(gè)適當(dāng)?shù)挠?或稱為負(fù)迎角),由此產(chǎn)生升力,維持飛機(jī)倒飛狀態(tài)。


倒飛的原理

首先來看一下飛機(jī)能夠飛行的原理。

機(jī)翼能夠產(chǎn)生升力的直接原因是機(jī)翼上下表面的壓力差。對(duì)于低速飛行、采用平凸翼型的飛機(jī)來說,機(jī)翼上表面會(huì)因?yàn)榱魉俦患涌?,壓力降低,從而產(chǎn)生翼型升力。機(jī)翼產(chǎn)生的升力還需要另外一個(gè)重要因素,就是迎角。當(dāng)機(jī)翼與氣流方向有了一定迎角后,不僅機(jī)翼上表面會(huì)因?yàn)榭諝獗粡澢硇图铀佼a(chǎn)生負(fù)壓區(qū),下表面還會(huì)產(chǎn)生正壓區(qū),總體升力會(huì)大大增加。

飛機(jī)保持平飛不僅依靠翼型升力,還靠迎角升力。不過,這個(gè)迎角不能無限增大,當(dāng)迎角過大時(shí),上表面的氣流會(huì)因?yàn)槟Σ列?yīng)和粘滯性造成氣流分離(氣流不能連續(xù)的從機(jī)翼前緣流向后緣),升力就會(huì)急劇下降,再加上機(jī)翼下表面的正壓區(qū)產(chǎn)生了巨大的阻力,飛機(jī)很快就會(huì)進(jìn)入失速狀態(tài)。

綜上所述,飛機(jī)能在空中飛行不單是靠飛機(jī)機(jī)翼的特殊形狀,還要靠飛機(jī)機(jī)翼與運(yùn)動(dòng)方向有一個(gè)迎角。

再說倒飛的問題。即使飛機(jī)倒過來,如果機(jī)翼仍然保持與前進(jìn)方向的正迎角,有足夠的迎角升力就可以了。飛機(jī)在倒飛時(shí)機(jī)頭要比正常飛行時(shí)向天空上翹一些,這就是為了有足夠大的迎角使機(jī)翼上產(chǎn)生足夠大的升力維持飛機(jī)的倒飛狀態(tài)。


倒飛供油裝置

倒飛的時(shí)候飛行員真正需要留心的事情是謹(jǐn)防發(fā)動(dòng)機(jī)熄火。普通的輕型飛機(jī),大多數(shù)的儲(chǔ)油和供油系統(tǒng)都是靠重力供油飛機(jī)倒飛很容易停止供油,因?yàn)榇藭r(shí)供油閥的位置變了,已經(jīng)位于油箱的頂部。

飛機(jī)在做負(fù)過載飛行時(shí),只有借助于專門的裝置,才能保證向發(fā)動(dòng)機(jī)正常供油。飛機(jī)燃油系統(tǒng)負(fù)過載供油裝置根據(jù)常用的結(jié)構(gòu)形式,主要分為以下幾類:

(1)雙端供油泵式負(fù)過載供油裝置

通常采用電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)兩端的葉輪,安裝在一個(gè)供油箱內(nèi)的供油裝置。

(2)多泵高低位負(fù)過載供油裝置

兩個(gè)或多個(gè)單獨(dú)的供油泵分別安裝在供油箱內(nèi)特定位置上的供油裝置。

(3)配重式負(fù)過載供油裝置

飛機(jī)負(fù)過載飛行時(shí),安裝在一個(gè)供油箱內(nèi)的裝置,其配重物經(jīng)杠桿操縱,使供油泵下部燃油吸入口關(guān)閉,燃油從另一高位置吸入口進(jìn)入油泵的供油裝置。

(4)蓄壓油箱式負(fù)過載供油裝置

在油箱內(nèi)裝有一個(gè)橡膠囊,將油箱分隔成油腔和氣腔,并有一個(gè)單獨(dú)的對(duì)氣腔增壓的系統(tǒng)的供油裝置。

(5)混合式負(fù)過載供油裝置

由于飛機(jī)型號(hào)實(shí)際情況限制,需將上述的一種以上形式同時(shí)實(shí)施的供油裝置。