袁端瑞
【摘 要】飛行姿態是飛行器的三軸在空中相對于某條參考線或某個參考平面,或某固定的坐標系統間的狀態。通常由四個角度表示:俯仰角、偏航角、滾轉角和迎角。飛行姿態的不同直接決定了飛機的運動方向,也會直接影響飛機的性能和飛機的操縱性。
【關鍵詞】姿態;儀表;目視
飛機在飛行時的空間位置、方向、航跡以及飛行速度都是根據天然地平線和地標用目視方法進行的。即使裝有駕駛領航設備的現代化飛機,也離不開目視飛行觀察。每一次飛行過程中,最復雜也是最重要的階段——起飛和著陸,都會采用目視的方法。特別是在私照訓練當中,超過90%采用目視飛行的訓練方式。而在目視飛行中,姿態二字尤為重要。然而,對于初下分院的飛行學員,他們對進入飛行訓練還很陌生,僅依靠地面理論作為基礎,那么如何讓他們盡快進入角色,帶飛教員的教學方法和學員的努力配合都很重要。
一、飛行姿態控制
飛行姿態主要是通過飛機的副翼、升降舵和方向舵來實現的。副翼是位于飛機兩側機翼后緣的可控制舵面,它影響著機翼的升力大小,通過改變副翼的舵面能夠使飛機向左右產生滾轉姿態變化。升降舵是位于飛機后段的可移動的水平控制舵面,它控制著飛機的俯仰角度,作用同副翼類似。方向舵位于飛機的尾部,通過作用力與反作用力的原理控制飛機的飛行方向。在日常訓練中常見難點:
二、主要難點
1.注意力分配不合理
學員剛進入飛行課程,對飛機姿態變化發現不及時,操縱也就跟不上。經常發生注意力固著和混亂,忽略對外界的觀察。目視姿態飛行理論上應該是百分之九十的注意力在外界姿態觀察,百分之十的注意力在內部儀表,其中注意力在窗外主要是為了檢查飛機的姿態是否正確,儀表上的百分之十則是用來檢查飛機的各項數據是否正確。
每個機型的操作要領不同,在這里我們以初教訓練的C-172R為例:基本型的駕駛艙內,有六個最基本的儀表,其儀表分布規則為兩排,每排三個儀表,上排按順序為空速表、姿態儀、高度表,下排為轉彎側滑儀、航向儀、升降速度表。其中,空速表、姿態儀、高度表及航向儀為飛機最為重要且必不可少的四個儀表,常被稱作BasicT(T字分部)。而Garmin1000型的飛機數據顯示的則比較直觀,PFD面板上包括了姿態、航向、高度、速度、側滑、升降速度,相對來說,G1000型的飛機對于目視姿態飛行檢查駕駛艙內的數據要比基本型的輕松許多。
飛行員操縱飛機主要由以下四個基本動作組成,分別是平飛、上升、下降、平飛轉彎。由這四個最基本的動作可以演變出很多,例如:上升改平飛、下降改平飛、上升改平飛轉彎等。只有學會這些基礎的機動動作,才能完成更為復雜的機動科目。因此,如何學習好注意力分配就顯得尤為重要。
2.情緒緊張
情緒緊張會導致對飛機狀態掌握不好。過度的緊張是導致掌握飛行技術緩慢和飛行事故發生的重要原因。在飛行訓練中有的時候學員因緊張導致視線固著,這時需要教員對學生進行疏導,一味的吼叫不一定有用,有的時候也需要耐心的疏導,讓學員心態放松,回歸到正常狀態再繼續飛行。
3.如何通過地平線認清飛機的姿態
目視飛行中,飛機平穩飛行至一定高度,保持速度平飛時,地平線是最重要的參照物。當地平線被儀表盤擋住的時候,說明機頭上揚,也就是上升。當地平線的位置越來越高的時候,說明機頭向下,也就是下降。
4.其他參照物對姿態飛行的影響
在高空飛行的飛機與其他在地面運動的交通工具有很大的不同。飛機具有仰頭、低頭、左傾斜、右傾斜等各種不同的飛行姿態變化。飛行姿態決定著飛機的動向,既影響飛行高度,也影響飛行的方向。那么,如何得知飛機的飛行姿態從而飛行呢?
當飛機處在低速飛行時,飛行員可以通過觀察地面,根據地平線的位置可以判斷出飛機的姿態。但是駕駛員身體的姿態會隨飛機的姿態而變化,這種感覺有時并不可靠。例如,當飛機轉了一個很小角度的彎,機身傾斜得很厲害,駕駛員不能很快地調整好自己的平衡感覺,從而不能正確地判斷地平線的位置,就可能導致飛機不能恢復到正確的飛行姿態上來。還有飛機在海上做夜間飛行,漆黑的天空與漆黑的大海同樣都會閃爍著星光或亮光。在這茫茫黑夜中很難分辨哪里是天空,哪里是大海,稍有失誤,飛行員產生了視覺錯覺,就有可能造成嚴重的飛行事故。
三、重要性
姿態儀表飛行是指通過使用儀表而不僅僅是外部目視參考來控制飛機的空間位置。在目視飛行中,飛機姿態通過飛機上的某個參考點相對于自然天地線的關系來控制。但是在儀表飛行中,飛機姿態通過參考飛行儀表來控制。正確地判讀飛行儀表,本質上提供了和目視飛行中外部參考相同的信息。
我們首先要了解的是所有的機動都是不同程度地圍繞橫軸、縱軸和垂軸的運動。姿態控制指的是俯仰控制、坡度控制、功率控制和配平控制。
通過偏轉升降舵,使飛機圍繞橫軸旋轉來控制俯仰。從合適的飛行儀表判讀俯仰姿態,然后參考人工天地線的指示,施加操縱力來達到所需的俯仰姿態。這些儀表包括:地平儀、高度表、升降速度表和空速表。
坡度控制是控制機翼和天地線之間的角度。先從相應儀表上讀取坡度信息,然后施加必要的操縱力來偏轉副翼,使飛機繞著縱軸橫滾,這些儀表包括:地平儀、航向指示器、轉彎側滑儀。
用改變功率的方法來調整空速,可能造成飛機繞其三軸的運動。不管是單發、多發飛機,其轉動的方向和程度都取決于功率改變的大小和快慢。在調整功率期間及調整之后,應該交叉檢查功率儀表,以觀察功率調整是否達到預期目標。這些儀表包括:空速表、發動機儀表。
正確的配平技巧在儀表飛行中非常重要。在進行機動飛行的時候,必須正確配平飛機,飛行員飛行技術的好壞很大程度上取決于能否正確熟練地使用配平。
在儀表飛行中,我們最常見的就是保持好高度速度或者上升率下降率,而在坡度控制中,最重要的就是標準轉彎率轉彎。
標準轉彎率定義為3°每秒的轉彎,將在2分鐘內產生一個完整的360°轉彎。3°每秒轉彎不僅使飛行員有充足的時間進行交叉檢查飛行儀表,而且避免了飛機的航空動力的急劇變化。
要進入標準轉彎率轉彎, 首先要壓盤至接近標準轉彎率轉彎的坡度,然后在地平儀上保持該坡度。大多數情況,確定的坡度是使用真空速的15%。飛行員可通過交叉檢查位于HSI上的轉彎速率指示器,來確定該坡度是否足夠進行標準轉彎率轉彎。可能需要進行稍微的坡度調整來獲得所需的轉彎率。該情況下的主要坡度儀表是轉彎率指示器。轉彎率指示器是能夠清楚的指示標準轉彎率轉彎的唯一儀表。
當從標準轉彎率轉彎改出坡度時,飛行員必須協調使用副翼和方向舵改出橫滾至機翼水平的姿態,為了確定到達所系航向的提前量,改出坡度的速度應該和進入坡度的速度一樣。
在飛機俯仰姿態非人為的高于25度并繼續上揚的情況之下,飛機空速急劇下降。空速減小時,飛行員機動飛行的能力也降低。如果安定面配平調整的位置是在使飛機機頭向上,在低速飛行中,就部分的降低了升降舵使機頭向下運動的能力。這種情況更復雜的是,在空速降低時,飛行員會本能的增加推力,對于發動機在機翼之下的飛機俯仰會進一步上升。在大油門低空速的情況下,因為升降舵與安定面運動方向相反,在降低俯仰狀態方面作用有限。在這種情況下,飛行員應該用高度勢能來換取空速,可能必須做出俯沖動作并減小油門,在空速恢復到可操作速度內改平飛機姿態,飛行員必須用正常的水平操作減小坡度,并讓飛機恢復正常飛行,并檢查配平方向、襟翼位置。
在飛機俯仰姿態非人為的低于機頭向下10度并繼續降低的情況下,空速極具上升。飛行員可能會減小推力,減小油門可能會導致額外的機頭向下的俯仰運動。所以應該先減小飛機向下的俯仰角,建立機頭向上的俯仰姿態,并消除可能存在的坡度,將機翼改平,恢復正常平飛并檢查配平方向、襟翼位置以及合適的推力。
在以往飛行教學訓練過程中,大多數學員往往因過度緊張的情緒直接影響了注意力分配,導致姿態飛行出現失誤。其實我們在地面演練過程中,只需理清思路,掌握好基本原理,訓練中得到的將會是事半功倍的效果,從而提升訓練質量。