飛機在空中爬升和下降看似簡單,只要駕駛員踩踩腳蹬和控制一下方向舵,飛機就可以左轉或右轉了,但實際上要複雜的多。和地面上行駛的汽車相比,飛機還要多出來一個側傾轉動,運動要更加立體。那麼飛機的運動還有何特別之處呢?茶社今天為大家介紹一下飛機在空中是如何轉彎的。
飛機為什麼能在空中轉彎?
機身在空中傾斜運動是自由的,駕駛杆向右轉則飛機也向右傾斜,這時飛機的重力與地面垂直,可是機翼上的升力卻是垂直於機翼的,此刻的升力不再指向地面的正上方而是指向斜上方。由於重力和升力的方向不同,它們不再互相平衡,於是就產生了一個垂直於機身指向右方的力,在這個力的作用下,飛機沿著一條圓弧向右轉動,這與人騎自行車的體驗相近似,騎車人的身體如向一側傾斜,自行車會隨之傾斜並且自動向傾斜方向轉彎無須轉動車把。
上面介紹了駕駛員利用駕駛杆操縱副翼使飛機轉彎的道理。同理,駕駛杆向左轉時飛機也會向左轉彎。飛機轉彎時,駕駛杆的使用與汽車轉彎時方向盤的使用是完全一致的。
用駕駛杆轉彎和腳蹬控制方向舵轉彎之間有何差別?
既然使用駕駛杆和使用腳蹬控制方向舵都能使飛機轉彎,那它們之間有什麼差別呢?下面讓我們再進一步了解一下:如果駕駛員只用駕駛杆控制副翼使飛機轉彎,例如右轉彎,此時飛機向右側傾斜,有一個向心力拉著飛機向右轉,但機頭所對的方向並未改變(實際上它可能由於右側傾斜導致略向左側偏轉),於是就出現了機頭向前而飛機的整體向右轉的狀態。恰如同一條船面向前行而整個船體卻沿著圓弧行進。這樣會使阻力增大,造成不必要的燃料浪費。
如果駕駛員僅用腳蹬控制轉彎,在機身不傾斜的狀況下機頭突然轉向,此時機翼上的氣流方向發生劇變,升力下降、機身受力增大,導致飛機高度快速下落,機艙內的乘客會感覺很不舒服。所以要實現一個平穩的、使人感到舒適的轉彎(航空上稱為協調轉彎),駕駛員必須同時使用駕駛杆和腳蹬。
假如飛機需要右轉彎,駕駛員就把駕駛杆向右轉動同時踩右腳蹬,此時飛機機頭向右轉、機身向右傾,飛機在天空中畫中一條高度不變的平滑圓潤的向右彎曲的美麗弧線。左轉彎也是如此。這就是飛機在空中轉彎的奧妙所在了。
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