電影《長空之王》中試飛員潛心研究并反復試驗了一種抗尾旋傘,在試飛中對改出飛機尾旋發揮了作用。
圖為:電影《長空之王》中撞鳥后試驗飛機失速尾旋的畫面(來源:電影截圖)
尾旋是飛行中飛機在失速后出現一種特殊狀態。飛機攻角超過臨界攻角后,升力系數會隨攻角的增大急劇減小,升力隨之下降、阻力急劇增大。飛機失速后,如果兩個機翼失速不協調,左右機翼的升力系數不一致,左右機翼產生的升力差將加劇飛機向完全失速機翼一側滾轉,產生機翼自轉現象,機頭朝機翼較低的一側偏轉,方向因滾轉而不斷傾斜。在此狀態下,升力的垂直分量小于飛機的重量,飛機會迅速下降高度,升力的水平分量則形成向心力作用,飛機因此邊下降高度、邊做小半徑圓周運動,這種狀態就是尾旋。
(資料圖片)
尾旋是非常危險的飛行狀態,如果按正常方法操縱飛機,不僅無法改出尾旋,反而會加劇飛機側偏滾轉,嚴重危及飛行安全。由于試飛的飛機往往性能及特點都沒有完全摸透,試飛員在對飛機的邊界性能進行試飛和大動作量機動飛行時,有可能會進入尾旋。
了解到飛機進入尾旋的原理,就能樹立改出尾旋的信心。尾旋是飛機失速后機翼自轉而引發的,其中“失速”和“自轉”是進入尾旋的關鍵,因此改出尾旋的關鍵就是“阻止自轉”和“改出失速”。中國空軍在上世紀70年代針對空戰訓練中多次出現進入尾旋的問題,經過理論攻關和反復試飛,自主探索出一套改出尾旋的操縱方法,概括起來就是“平、中、順”?!捌健笔侵赴l現飛機進入尾旋后,立即放平舵;“中”是將駕駛桿中立;“順”是判明飛機自轉方向后,向飛機旋轉的方向壓桿,制止飛機滾轉后,推桿過中立,改出失速,退出俯沖狀態。這種操縱方法在航空兵部隊中進行普及訓練,使飛行安全狀態得到明顯改善。
對于一種尚處于試飛階段的新型飛機,尾旋特性尚不完全清楚,為降低尾旋風險,確保試飛員及測試設備的安全,一種更加簡便、直接、有效的改出尾旋的方法就是在機尾部裝上一具抗尾旋傘,進入尾旋后,試飛員只需要按下放傘按鈕,傘衣會產生制止飛機滾轉的氣動力,并使飛機下俯。所以,抗尾旋傘起到作用也是“阻止滾轉”和“改出失速”。改出尾旋后,再將傘拋掉。
圖為:圖 X-29飛機上的抗尾旋傘(圖片來源:微博)
需要強調的是,在飛機上安裝抗尾旋傘會增大阻力、增加重量。因此,只會在試驗試飛的飛機上采用安裝抗尾旋傘的方法來保證飛行安全,對于作戰飛機,仍然需要飛行員精通飛行原理,練就改出尾旋的技術和信心。
王明志,軍事問題專家,1980年6月加入空軍,1991年獲軍事學碩士學位,2000年獲軍事學博士學位。曾任空軍指揮學院教授,專業技術大校軍銜。
出品:科普中國
監制:光明網科普事業部
作者:王明志(軍事科普作者)
科學審核:費伯禹(資深軍事內容編審)
策劃:金赫