(中國航空旅遊網www.cnair.com 新疆飛機維修基地 曾高峰報導)很多坐飛機的旅客都有這樣的感受:一會屁股下一輕,一會座椅又拖著你上升,然後左右搖晃幾下,飛機就到了目的地。完全沒有我們坐車拐彎時被離心力甩出去的感覺。難道飛機沒有轉彎嗎?
現在網絡上流行著很多軟體,只要輸入航班號就能實時查詢飛機的位置。細心的人將地名在地圖上標出來就會發現:飛機不是沿直線飛行的。事實上飛機在空中是沿折線飛行的,從一個導航點飛到下一個導航點,一趟航班要飛過很多導航點。期間多次轉彎,那麼為什麼我們沒有感覺到飛機轉彎呢?
說道飛機轉彎我們就不得不分成兩塊來講:地面轉彎和空中轉彎。
現代民航客機都使用的是前三點式設計,飛機在地面轉彎的方式和三輪車一樣依靠前輪的偏轉控制飛機的運動方向。但是和三輪車不同的是飛機沒有方向盤。那麼飛機的轉彎靠什麼控制呢?
這裡就牽扯到飛機特有的控制機構:腳蹬和手輪。大角度轉彎用手輪,正常用腳蹬。腳蹬位於左右駕駛艙座椅前方。與汽車剎車和離合器的位置差不多,但是腳蹬控制方向不是向下踩,而是向前蹬。蹬左腳飛機向右轉,蹬右腳飛機左轉。手輪就簡單多了,就是縮小版的方向盤,向那個方向轉,飛機往哪偏。
在空中飛機的轉彎比較複雜。涉及飛機的偏航和橫滾兩種運動的合成。飛機的偏航運動指的是飛機的航向向左向右的偏轉運動,和地面汽車拐彎一樣。偏航運動主要是通過飛機垂直尾翼上的方向舵實現的,通過蹬腳蹬使方向舵左右偏轉。偏轉的方向舵在高速氣流的作用下對飛機重心產生一個偏轉力矩,使得飛機機頭偏轉,從而改變航向。
飛機的橫滾運動是飛機特有的機動動作,是指沿著飛機的縱軸轉動的運動。與烤箱中的被烤架穿著的烤鴨翻轉運動類似。飛機的滾轉運動是由副翼實現的,通過旋轉飛機的駕駛盤,控制大翼兩端的副翼差動偏轉。(一個向上偏,一個向下偏),使得飛機左右大翼升力不同,對飛機的縱軸產生偏轉力矩,使飛機翻轉。
看到這裡大家都很疑惑,飛機拐彎只需要偏航運動就行了,這和滾轉運動有啥關係?學過物理的人都知道,所有的物體都有慣性,而且慣性的大小隻和質量有關。當飛機向前飛行時,當你想通過蹬腳蹬控制飛機拐彎時,飛機的機頭在氣流作用下偏轉,但是飛機仍然會在慣性的作用下歪著頭向前飛行。而且飛機質量很大,空氣沒有足夠的摩擦力阻止飛機側滑,從而導致飛機在轉彎的時候發生大側滑,偏離原有航線。
很顯然,只用腳蹬是無法使飛機正常轉彎。實際上,現在民航客機的轉彎都是協調轉彎,飛機先向著轉彎的方向小角度滾轉,然後蹬腳蹬改變航向,使飛機在空中盤旋做圓周運動直到切入到需要的角度後該出繼續前行。
在這一過程中由座椅對旅客支持力的水平分力提供向心力。所以轉彎時旅客只感覺到飛機向左或者向右偏了一下,完全沒有被甩出去的感覺。現在你知道自己乘坐的航班拐了幾個彎了嗎?