飞机安全知识:当飞机遇到气流时怎么办?

时间:2014-08-26 编辑:白金会

  当飞机飞行时,遇上有气流颠簸,会产生的先上升后下降的感觉。飞行员一般不会采用人工机动飞行,但是会是手放在驾驶盘上稳住飞机姿态。继续用自动驾驶保持高度和航路,把速度调整到颠簸速度,监控好飞机状态,然后向管制员申请新高度。

  当飞机以6倍于音速以上的速度在大气层中飞行时,空气阻力将急剧上升,所以其外形必须高度流线化。亚音速飞机常采用的翼吊式发动机已不能使用.需要将发动机与机身合并,以构成高度流线化的整体外形。即让前机身容纳发动机吸人空气的进气道,让后机身容纳发动机排气的喷管。这就叫做“发动机与机身一体化”。

  变幻气流成飞机头号杀手

  在一体化设计中,最复杂的是要使进气道与排气喷管的几何形状,能随飞行速度的变化而变化,以便调节进气量,使发动机在低速时能产生额定推力,而在高速时又可降低耗油量,还要保证进气道有足够的刚度和耐高温性能,以使它在返回再入大气层的过程中,能经受住高速气流和气动力热的作用,这样才不致发生明显变形,才可多次重复使用。

  阻力是与飞机运动方向相反的空气动力,起着阻碍飞机前进的作用,按其产生的原因可分为摩擦,产生一个阻止飞机前进的力。这个力就是摩擦阻力。

  摩擦阻力是在“附面层”(或叫边界层)内产生的。所谓附面层,就是指,空气流过飞机时,贴近飞机表面、气流速度由层外主流速度逐渐降低为零的那一层空气流动层。附面层是怎样形成的呢?原来是,当有粘性的空气流过飞机时,紧贴飞机表面的一层空气,与飞机表面发生粘性摩擦,这一层空气完全粘附在飞机表面上,气流速度降低为零。紧靠这静止空气层的外面第二气流层,因受这静止空气层粘性摩擦的作用,气流速度也要降低,但这种作用要弱些,因此气流速度不会降低为零。再往外,第三气流层又要受第二气流层粘性摩擦的作用,气流速度也要降低,但这种作用更弱些,因此气流速度降低就更少些。

       这样,沿垂直于飞机表面的方向,从飞机表面向外,由于粘性摩擦作用的减弱,气流速度就一层一层的逐渐增大,到附面层边界,就和主流速度相等了。这层气流速度由零逐渐增大到主流速度的空气层,就是附面层。附面层内,气流速度之所以越贴近飞机表面越慢,这必然是由于这些流动空气受到了飞机表面给它的向前的作用力的作用的结果。根据作用和反作用定律,这些被减慢的空气,也必然要给飞机表面一个向后的反作用力,这就是飞机表面的摩擦阻力。

气流影响飞机航行示意图

  附面层按其性质不同,可分为层流附面层和紊流附面层。就机翼而言,一般在最大厚度以前,附面层的气流各层不相混杂而分层的流动。这部份叫层流附面层。在这之后,气流流动转变为杂乱无章,并且出现了旋涡和横向运动。这部份叫率流附面层。层流转变为紊流的那一点叫转捩点。附面层内的摩擦阻力与附面层的性质有很大关系。实验表明,紊流附面层的摩擦阻力要比层流附面层的摩擦阻力大得多。因此,尽可能在机翼上保持层流附面层,对于减小阻力是有利的。所谓层流翼型,就是这样设计的。

  总的说来,摩擦阻力的大小,决定于空气的粘性,飞机的表面状况,以及同空气相接触的飞机的表面积。空气粘性越大,飞机表面越粗糙,飞机表面积越大,摩擦阻力就越大。

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