课程2: 急转弯

——作者:Rod Machado

我喜欢急转弯!它们很有趣、具有挑战性,在许多情况下,它们是对飞行员识别飞机性能极限能力的良好测试。而且,如果你玩微软®战斗飞行模拟器,它们很有用,可以摆脱试图射击你尾部的敌机!

急转弯(通常在45到55度倾斜角之间进行)用于提高飞行熟练度。经常练习它们,你会发现自己的飞行控制变得更加流畅。急转弯还有助于你学会处理这种高性能机动所伴随的自然注意力分配。

你可能没有意识到还有另一个好处。急转弯表明飞机有极限,超过这些极限是有代价的。转弯太陡会导致失速。如果你在离地面几千英尺的高度,这不一定危险。然而,不要试图在低空以不足的空速进行急转弯来与跑道对齐。这绝对是进入新行业(比如地质学)的可靠方法。你真的会深入了解它——大约六英尺深。

急转弯空气动力学

首先,一点复习:在之前的课程中,你了解到倾斜机翼允许升力将飞机向侧面拉动。由于部分升力作用在水平方向,飞机转弯。

当然,一旦物体开始运动,它就想保持运动。一个叫牛顿的家伙说过这个(那是艾萨克,不是韦恩)。当飞机转弯时,其整个质量仍然想要保持原来的方向。这就是为什么当你在过山车上时,轨道改变方向时你会感觉自己被压在座位上。过山车在改变方向,但你的身体想要继续直线前进。加上地球向下的拉力,你感觉自己会直接穿过过山车的座位。

虽然飞机不在轨道上飞行,但在做急协调转弯时,你会感觉到类似的力量将你压在座位上。转弯越急,座椅拉力越大。这种力量有时被称为G力(或载荷因子)。"G"来自"重力"一词,与乘客在急转弯时感觉被压在座位上时发出的声音无关:"天哪!"

G力对所有飞机都是可预测的力量。图2-1显示了一个图表,代表给定倾斜角的G力增加。


图2-1 载荷因子图表

例子显示,在60度倾斜时,你和飞机会感受到2G的G力(两个G)。换句话说,你和飞机感觉像你平时重量的两倍。想象一下。你经历了明显的体重增加,所有这些都没有让一袋油腻的薯条从你那纪律严明的嘴唇滑过。当然,你可以通过从转弯中滚出回到平直飞行来减轻体重,在那里你会感受到1G的G力——就像你现在感觉的那样(这取决于到目前为止你吃了多少薯条)。

这就是关键:如果你和飞机因为G力增加而感觉更重,那么你,飞行员,必须补偿这种人为的体重增加。如果飞机要继续飞行,你必须增加飞机的升力。如果不补偿这一点,飞机将无法在急转弯中保持高度。事实上,它甚至可能失速。你不想因为急转弯时失速而出名。想象一下你会得到什么样的绰号:伊梅尔达撞击、史蒂夫撞地、克里斯陨石坑。

在急转弯中增加升力意味着你必须通过在操纵杆上施加后向压力来增加迎角。如果飞机要保持飞行,升力必须等于重量——真实重量或表观重量。这就是为什么急倾斜需要大迎角来产生飞行所需的升力。你看到接下来会发生什么,对吧?

如果你转弯太急,飞机可能在产生足够升力飞行之前达到其临界迎角,飞机会失速。现在你被迫从失速中恢复,然后才能继续飞行。

你刚学到的是,飞机的失速速度在急转弯中会增加。虽然你可能在平直飞行中以50节失速,但在急转弯时你可能需要70节才能避免失速。图2-2是另一个图表,允许你根据G力增加来预测失速速度的增加。


图2-2 失速速度和倾斜角图表。

例如,在60度倾斜时,飞机及其内容物经历2G(即2的G力)。图2-2显示2G使你的失速速度增加了40%。因此,一架在平飞中以50节失速的飞机在60度倾斜时会以70节失速(50的40%加到50上)。

这对你的意义是什么。如果你计划在60度倾斜时做急转弯,你最好至少有70节的空速,如果你想避免失速的话。这不是很神奇吗?你做了一个预测,不需要窥视魔法水晶球、扔骨头或读茶叶(你可以把这些东西留到天气预测中)。

这就是为什么你在做急转弯时需要增加额外的动力。在大多数情况下,这提供了必要的速度增加,有助于防止失速。当然,如果你的飞机没有大发动机,那么它可能无法产生在急转弯期间防止失速所需的推力。嗯,我记得去看医生,说:"医生,我这样做时很疼!"她当然建议"不要这样做。"

如果你没有足够的动力,那么你就不能到处做真正的急转弯。作者的决定对此是最终的。

现在不要担心技术。你想先检查空气动力学,然后我们再谈转弯的艺术。

这对你的意义

看起来你需要6度的机头向上姿态来在转弯中保持你的高度。由于你的迎角增加了,机翼下表面更多地暴露在气流中。这创造了更多的升力——但也更多的阻力。因此,飞机速度会稍微下降,如空速指示器所示。

所以,这是你的一个问题:

  • 保持恒定高度的急转弯伴随着空速的降低。
  • 结合失速速度的增加,如果你不小心,可能会发现自己陷入进退两难的境地。
  • 随着失速速度的增加和空速的降低,两者最终可能会相遇。

然后会发生什么?是的,飞机失速。你如何在急转弯中防止这种情况?尝试增加动力以防止空速损失。再次,不要担心现在做漂亮的急转弯;丑小鸭现在就可以了。笨拙地完成它,我会在稍后教你舞蹈的正确步骤。

两个G或不两个G

假设你滚入45度倾斜并增加全功率。会发生什么?你会注意到动力的增加使飞机保持其空速。就是它。只要动力足够,保持空速不降低的漂亮急转弯是可能的。但假设转弯真的很急?假设它是60度倾斜。在这个倾斜角度,你的失速速度从50节增加到70节。问题是,"你在60度倾斜转弯中是否有足够的动力使空速保持在70节以上?"找出答案的唯一方法是在安全高度尝试和实验这个。当你做这个实验时,你会发现即使全功率空速也会下降。为什么?因为小型飞机只是没有额外的动力来克服迎角所需增加相关的巨大阻力增加。

困难的部分

这里是飞行员经常让自己陷入麻烦的地方。在进近着陆时,动力处于怠速状态,他们做急转弯来与跑道对齐。考虑到他们的低速和急倾斜,空速和失速速度会收敛。换句话说,在急转弯时,由于G力增加,失速速度增加,由于阻力增加,空速降低。当空速和失速速度相遇时,飞机会失速。如果这发生在接近地面时,这是非常糟糕的情况。你经常听到这种失速被称为加速失速。它是加速的,因为急转弯造成的高G力。

好的,够了科学,斯波克先生。是时候艺术性了。让我们谈谈如何做优雅的急转弯。

在耗尽之前的一点优雅

做好急转弯的一个秘诀是预先确定在该转弯中保持高度所需的姿态。虽然有许多变量影响这一点,但你仍然可以近似它。通常,你在飞机中做急转弯时也会使用外部视觉参考。这允许你保持对其他飞机的瞭望,以及识别飞机的姿态。然而,在模拟器中使用外部视觉参考进行急转弯有点困难,所以你将专注于姿态指示器。

看看图2-3。


图2-3

这是45度倾斜转弯所需的近似姿态。当你滚入转弯时,你需要逐渐增加俯仰,直到达到6度的机头向上姿态。然后,你应该使用高度表来确定需要什么类型的小俯仰修正来保持高度。如果你愿意,也可以使用垂直速度指示器作为附加信息源。秘诀是做小修正,并始终关注你的姿态。

过度修正肯定会送你在天空中到处游荡,当你试图回到指定高度时。根据私人飞行员标准,当以下所有情况都为真时,急转弯被认为是可接受的:

  • 你的高度变化不超过100英尺。
  • 滚出时的航向在你开始的方向10度以内。
  • 倾斜角变化不超过5度。
  • 空速保持在进入速度10节以内。

当你做急转弯时,还有另一件事你应该意识到。向后拉操纵杆往往会稍微增加倾斜角。这就是为什么你必须小心不要让倾斜角在急转弯期间增加。当你在操纵杆上施加后向压力时,这是一个相当常见的现象。此外,在急倾斜角度时,飞机有自然的倾向在飞行员不做任何事情导致这种情况时使倾斜角变陡。再次,如有必要,准备好用副翼压力来补偿这一点。因此,在急转弯时,特别是当施加后向压力以保持高度时,你可能需要在操纵杆上施加一点相反的副翼来防止过度倾斜。

也许你好奇为什么我在急转弯中没有提到任何关于配平的事情。原因是我们只使用配平来在相对较长的时间内将控制保持在一个地方。由于急转弯是短暂的,通常不使用配平。此外,急转弯有助于你识别加速失速的开始。在真正的飞机中,你可以通过增加的G力感觉到自己被压在座位上。在模拟器中你感觉不到这个。因此,你必须依靠在操纵杆上施加的后向压力来警告你在较高空速时接近失速。这是急转弯中不使用配平的另一个好理由。

你现在有资格尝试更大倾斜角的急转弯。当你在交互式课程中练习它们时,一直滚到55度,这是商业执照认证所需的倾斜角。滚入和滚出转弯,同时保持高度在100英尺以内,空速在10节以内,滚出航向在进入方向10度以内。尽可能多地享受乐趣!

现在是你练习急转弯的时候了。点击立即飞行本课程链接来练习你刚学到的东西。

在下一节地面学校课程中,我将向你展示如何让你在机场的起落航线不会变成悲剧模式。