飛機在天上是怎麼轉彎的?

2020-12-05 造飛機的馬卡耶夫

(前排提醒:本帳號下有文章的視頻版,看著更過癮嗷~~~)

兄弟姐妹們好啊,我是造飛機的馬卡耶夫。不知道你坐飛機,有沒有經歷過飛機轉彎?我第一次坐飛機,那是2013年寒假,我去深圳一個小飯館給人打工,除了顛勺,全能,洗菜拖地端盤子,一天70大洋。一個月,掙了兩千塊錢。拿著這個錢,我滿心激動地買了人生第一張機票,飛到了學校。當時巧了,座位靠窗,起飛之後飛機來個大轉彎,我看著那個機翼抖啊抖啊,哎呀我天,給我嚇夠嗆。

你有沒有想過,飛機在天上是怎麼轉彎的?首先記住一句話啊,知識點:力是改變運動狀態的唯一因素。這句話誰說的?沒錯,大名鼎鼎的魯……啊不對,牛頓啊!

首先看咱們熟悉的,汽車是怎麼轉彎的。汽車有輪子啊,一打方向盤,輪子轉,車就跟著轉。這個東西,稍有常識的都知道,是地面給了輪子摩擦力。好,如果這裡能聽懂,後面講飛機,那簡直小兒科。

飛機和汽車不一樣的一點是,汽車這個運動,是二維的。跑來跑去也就這點出息了,東西南北隨便跑唄,你還能飛起來咋的。但是飛機它這個運動是三維的,除了前後左右,它還能上下,甚至來個驢打滾。所以,飛機的運動,比汽車複雜多了,控制起來也難多了。早期的飛機,以及飛機之前的東西,像滑翔翼之類的,說實話飛起來不難,更難的是怎麼落地,怎麼轉彎。一腳油很刺激,飛起來了,結果是自由落體下來,或者撞山撞樹了,那更刺激。飛行控制,要多重要有多重要。飛不起來,你最多是沒面子,但是飛起來之後控制不住,那可是沒命啊。遠的不提,最近的那個737MAX,就是飛控出問題了,飛機低頭仰頭控制不住。

言歸正傳啊,飛機實現這些運動,靠的是什麼呢?很簡單,你汽車有輪子,我飛機也有啊。但是這輪子在天上沒法用,在天上它的控制啊,靠的是舵面。準確說主要是三個東西:副翼、升降舵和方向舵。下面咱們挨個說啊。

這個副翼,在哪呢。機翼後面,有一塊一塊的板子,你坐飛機如果靠窗就能看見,還會動,尤其是起飛和下降時,很明顯。但是這些板子,你注意到的,十有八九都不是副翼。那些起飛下降時,動的很激烈的,要麼是擾流板,要麼是襟翼,調節升力用的。那個副翼,位置和襟翼差不多,但是靠近機翼頂端,相比襟翼,它斯文多了,所以你一般注意不到。

副翼是幹嘛用的呢,這麼說吧,飛機在天上飛,最常用的舵面就是副翼。飛機翻滾,靠的就是它。你想啊,飛機要想翻滾,兩邊受力就不能一樣。如果想往右滾,左邊機翼的升力就要比右邊大。左機翼升力變大,靠的就是副翼,也就是左邊的副翼往下偏一點,就行了。當然啊,你右邊的副翼往上偏一點,也可以。看到這,你恍然大悟,哦——原來飛機是靠副翼翻滾的啊!但是冷靜一想,老子是客機,又不是戰鬥機,為啥要翻滾?別急,咱繼續往下說。

說完副翼,再說一下升降舵。升降舵這個東西,管升降用的,和水平尾翼連著。它的用處也好理解,飛機要想爬升,就要機頭朝上。可是這個機頭,這麼重,怎麼讓它朝上?不好辦。但是,搞不動機頭,我還搞不動你機尾嗎?你機尾往下壓,機頭不就翹起來了嗎!這個升降舵,就是用來搞機尾的。也就是,要想爬升,升降舵往上折,把機尾往下壓;要想下降,升降舵就往下折,把機尾往上抬,機頭也就朝下了。簡單吧,聽懂了吧!

最後說一下方向舵這個東西,它也在機尾,跟垂直尾翼連著,你就可以把它當成升降舵豎起來了。這個名字一聽就知道!和方向盤一樣!轉彎用的!額怎麼說呢,這個東西,確實可以轉彎。跟開車一樣,車想轉彎,除了動前面的輪子,動後面的輪子也一樣。典型的就那手扶拖拉機,想轉彎就蹬後面的輪子。飛機也是,要想轉彎,可以動方向舵。方向舵往右偏,空氣給它的力就是往左的,機尾就能往左偏,飛機也就往右轉了。但是,理是這個理,實際不這麼幹。為啥呢?我尋思有兩個原因,其中一個是,你這麼動,飛機會側滑,會斜過來,跟個螃蟹一樣,而且乘客會難受,跟坐車漂移差不多。另外一個原因就是這個方向舵,它受力很大,尤其是對於大飛機,受力更大,容易壞。所以,方向舵一般不用來轉彎。那什麼時候用呢?比如遇到了大的側風,或者下降需要對準跑道,微調一下。或者兩個發動機壞了一個,或者其他什麼事需要緊急轉彎。

那么正常情況下飛機怎麼轉彎呢?這就說到前面的飛機翻滾了。客機這個翻滾,你別想著像戰鬥機那樣,直接弄個180°,不至於。客機這角度都比較小,翻滾之後客機會受到水平方向的力,受力之後那就轉彎了。也就是說,你往右翻滾,就能往右轉彎。可能說起來比較抽象,給你個你見過的例子,遊樂園的旋轉鞦韆,你想想人是怎麼轉彎的?都受了哪些力?為啥就能轉圈?因為這個轉圈,說白了就是一直轉彎。這個你能想明白了,飛機怎麼轉彎你也就搞懂了。我知道這裡大神很多,專業人士也很多。誰有更通俗易懂的解釋,歡迎在評論區分享啊!

好,講到這,飛機怎麼上升下降,怎麼翻滾,怎麼轉彎,你明白了吧!我就知道,明白人一聽就懂!我給你總結一下,飛機轉彎,主要靠的是副翼,不是方向舵,當然如果有側滑,方向舵也會微調一下。具體這些舵面怎麼動的,那就是另外一個問題了,咱後面再講啊。好,如果聽懂了,感覺還有點東西,請求點個讚,點個關注!如果沒聽懂,很簡單,再來一遍!我是造飛機的馬卡耶夫,咱們下期見!

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