| 5分鐘徹底弄懂艦載機的反區操縱 |
| 送交者: 三把刀 2021年08月27日19:50:21 於 [軍事天地] 發送悄悄話 |
![]() 問:最近官媒的節目中又提到了關於艦載機反區操縱的問題,並表示讓習慣於正區操縱的戰鬥機飛行員改飛艦載機比讓一般人從零開始學起更難。不過網上對於反區操縱的解釋有很多種說法,有說是在着艦時要加大油門的,也有說是要用油門來控制飛機俯仰,用駕駛杆來控制飛機速度的。到底哪一種解釋才是正確的?讓戰鬥機飛行員適應反區操縱真的比讓一般人從零學起更難嗎?那為什麼不直接從零開始培養艦載機飛行員呢?
答: ![]() 在着艦時需要加大油門的解釋跟反區操縱沒有什麼關係,何況艦載機着艦時需要持續對油門大小進行微調,也並不存在一味“加大油門”的說法。至於後一種說法,確實是飛機降落時常用的控制手法,但同樣跟操縱位於正區還是反區並沒有什麼關聯。因為不管是位於正區還是反區,飛機都可以這樣着陸。
![]() 要弄清楚什麼是正區操縱,什麼是反區操縱,首先要對基本的飛行原理有所理解。飛機飛行時有這麼幾個概念:仰角,這是指飛機機翼的弦線(可以理解成機翼前緣到後緣的連線)與水平方向的夾角;其次是攻角,這是指飛機機翼弦線與飛機實際運動方向的夾角。在飛機平飛時,飛機的仰角和攻角是相等的。其三是飛機的升力,一般來說,在攻角一定時,飛機的速度越快,機翼產生的總升力也就越大;在速度一定時,攻角越大機翼產生的總升力也就越大。由於升力的方向垂直於機翼弦線,且飛機飛行時存在仰角,所以升力可以進一步分解為一個垂直向上的淨升力和一個水平向後的誘導阻力。在飛機空速不變的情況下,飛機的攻角增大會導致總升力增加,同時總升力與垂直方向的夾角也會增大,這兩者又都會導致飛機的誘導阻力增加,其結果就是飛機的飛行速度會變慢。
![]() 在一般的理解中,想要讓平飛的飛機飛得更快,必須增大飛機的油門。換句話說,每一個飛機平飛的速度值都對應着一個維持平飛所需的推力值,將這兩組數據一一對應的畫進一張圖表里,以橫軸為速度,縱軸為推力的話。我們可以看到一根斜向右上的曲線。然而,根據上文所說總升力的變化規律,我們可以知道:如果想要飛機飛得非常慢,而飛行員想要繼續降低飛機的速度。相同攻角下,飛機機翼產生的總升力就會減小,飛機的淨升力就無法與重力相抵,飛機就會下降高度。此時,飛機需要更大的仰角來增加總升力,並藉此增加淨升力來對抗重力。此時,飛機的誘導阻力隨着飛機仰角的增大而增大,為了不讓飛機陷入進一步減速-加大仰角-再減速-再加大仰角以至於最終失速的循環,飛行員就必須增加飛機的推力來對抗誘導阻力。因此,上面我們所說的飛機速度-推力關係圖的最左端會出現一段斜向左上的部分。換句話說,整個飛機速度-推力曲線最終會呈一個對勾狀。如果我們把這條曲線按照“斜向左上”和“斜向右上”劈成兩半,那麼斜向右上的部分就是“正區”,斜向左上的部分就是“反區”。
![]() 了解了什麼是“正區”,什麼是“反區”,我們就能來探討兩者的操縱有什麼區別了。具體來說,在油門上,並沒有什麼區別。不論是在“正區”還是在“反區”,增大油門都會導致飛機速度增加。此時如果飛機攻角不變,機翼產生的總升力和淨升力也會增大,飛機傾向於向上運動。而在操縱杆上,兩者就有較大的不同了。在正區時,飛機速度較大誘導阻力較小,因此如果在不改變飛機推力的情況下,拉杆增大攻角會導致總升力和淨升力增加,飛機傾向於向上運動。但如果在反區,不改變飛機推力而拉杆增大飛機攻角,則會導致誘導阻力增加,飛機速度變慢,因速度變慢而引起的淨升力的減小大於因攻角增大而引起的淨升力的增加。此時飛機的淨升力減小,傾向於向下運動。
![]() 說到這裡,我們就能回過頭來看艦載機和陸基戰鬥機“正反區”的區別了。艦載機一定是反區嗎?陸基戰鬥機一定是正區嗎?當然不是,不管是艦載機還是陸基戰鬥機,都存在自己的正區和反區。不管是艦載機還是陸基戰鬥機的飛行員也都應該同時掌握正區和反區兩種操縱模式,否則遇到緊急狀況便有可能釀成機毀人亡的事故。美國一位經驗豐富的戰鬥機飛行員曾經描述了一次他親眼目睹的事故:他一位同僚駕駛F-16降落時遇到了一點小故障,在排查故障的過程中他沒有緊盯儀表(外加HUD還掛逼了),導致飛機速度正常(空速遠高於失速速度)但高度偏低,他意識到自己高度太低後採取了拉杆的方式應對,但他馬上發現自己的空速開始下降,同時飛機的下降率開始增加。出於一般常識,他覺得降落應該沒什麼問題,所以並沒有在第一時間選擇加大油門復飛,而是小心翼翼地加了加油門,同時繼續向後拉杆。這直接導致戰鬥機空速極速下降,飛機下降率極速上升。最後即使他把油門開到了加力檔位,依然因為距離地面太近而沒能把飛機救回。最終F-16的右側起落架被摔斷,飛機衝出跑道。幸運的是,飛行員及時跳傘逃生了。通過這個飛行員的描述,我們可以判斷出,這架出事的F-16,當時已經進入了“反區”,但是飛行員並沒有意識到這一點,或者沒有進行反區操縱的經驗。
![]() 事實上,絕大部分飛機並不會給飛行員提供一張圖表來告訴飛行員現在到底是正區還是反區(在實際飛行過程中受很多因素影響)。所以避免出現類似事故的方法就是——不用駕駛杆控制飛機的下降率,因為用油門控制升降的邏輯在正區和反區都是一樣的。以美軍為例,着艦速度經常在正區和反區之間“左右橫跳”的海軍航空兵從一開始就會教育自己的飛行學員,在着陸/着艦時通過配平升降舵來將飛機的攻角穩定在一個合適的範圍內(最佳進近攻角),然後用油門控制戰鬥機的下降率實現精準着陸/着艦。
![]() 此外還有一個很有趣的現象:在美國,不管是海軍還是空軍都很少提到反區操縱“reversed command ”的概念,這個概念最常被提及的地方其實是美國民間航空愛好者出沒的論壇,一般是菜鳥求教或者老鳥指導菜鳥飛行技巧時會提上一嘴。甚至還會有老鳥孜孜不倦地對菜鳥解釋:不要被反區操縱這個詞所迷惑,這只是非常簡單的飛行原理而已。與之相比,國內媒體動輒渲染反區操縱多麼多麼難的宣傳手法反而顯得比較奇怪。
![]() 至於空軍飛行員會不會比一般人更難被培訓成為海軍飛行員,其實也並不存在這樣的問題。還是以美軍為例,美國空軍、海軍和海軍陸戰隊的飛行員經常會在一起進行交流、訓練和演習,很多空軍飛行員為了證明自己比“海軍馬鹿”更牛,還會趁此機會去考取航母認證資格。然後回到自己原來的部隊該幹啥幹啥。反過來說,一些國家之所以會在岸基戰鬥機飛行員中擇優選擇飛行員培養成艦載機飛行員,也主要是因為這些人本就技術過硬,只要掌握了基本的艦上起降技能,就能立馬形成戰鬥力而已。
問:為什麼不把艦艏起飛甲板也改成和降落甲板平行或近乎平行的呢,延長到艦橋右側,雖然常規眼光看外形有些彆扭。
答: ![]() |
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