4.2.1视频在线视频

大家好

我是岳奎志

本次课程为

舰载机滑跃起飞的

飞行操纵技术

滑跃起飞

是一种效率不高

但是在没有弹射器条件下

航母上固定翼舰载机

进行起飞的一种

常见技术

下面这段视频

讲的

是俄罗斯库兹涅佐夫号航母上边

Su-33舰载机

进行滑跃

起飞的过程

请大家欣赏一下

常言道

外行人

看热闹

内行人

看门道

当您看完

Su-33舰载机进行滑跃起飞

这段视频之后

您

是否知道

在滑跃起飞过程中

飞行员

在做什么

其原因道理

又是什么

在航母上进行滑跃起飞

与在

陆基机场水泥跑道的滑跃甲板上

进行滑跃起飞

有什么不同之处

如果您不清楚

没关系

通过本次课

这些问题将得以解决

下面

将带您走进

滑跃起飞的世界

为您揭开

飞行操纵

神秘的面纱

在讲本次课之初

先制定一下

学习目标

一共有两条

1

理解

滑跃起飞原理

2

在

飞机座舱内

会操纵油门

驾驶杆 脚蹬

进行滑跃起飞

当您明确了

本次课的学习目标之后

接下来

要学什么内容

您就清楚了吧

在讲本次课主要内容之前

再出一个小问题

考察一下

您

对

滑跃起飞

操纵技术的

认知储备情况

这个问题就是

舰载机在

滑跃起飞离舰瞬间

飞行员

会有什么感觉

如果您不清楚

没关系

通过本次课

这个问题将得以解决

通过本次课

刚才制定的学习目标

也将得以实现

下面

介绍一下

滑跃起飞的

背景

固定翼舰载机

在

航母的

飞行甲板上边的

起飞位

从

滑跑

开始

经舰艏

滑跃甲板

上升到

航母上空

距

海面

有一定安全高度的

这个过程

就称为

滑跃起飞

安全高度有多高呢

军用标准规定

战斗机

距

水泥跑道

安全高度是

15m

而

航母有飞行甲板

飞行甲板距大海

还有约19米的高度

所以

舰载机

起飞安全高度

距海平面

高

是34m

舰载机

在航母上进行滑跃起飞

使用的是

飞行甲板上边的

滑跃甲板

在航母飞行甲板上边

有3条跑道

分别对应着3个起飞位

1号

2号

3号起飞位

1号跑道 2号跑道

是短跑道

长105米

3号跑道

是长跑道

长195米

当

载重较轻时

使用短跑道

进行起飞

当

载重较重时

使用长跑道

进行起飞

例如

当舰载机

载油量

较大

而且还挂弹的条件下

就使用

3号长跑道

进行起飞

舰载机

在

航母

飞行甲板上边的

1号 2号 3号

跑道上

进行起飞时

都经过舰艏的

滑跃甲板

滑跃甲板

是一个向上翘曲的

抛物线形甲板

滑跃甲板

长55.5米

高7.8米

滑跃甲板

舰艏宽

18米

滑跃甲板

向上翘曲的

抛物角

可以使舰载机离舰时

得到一个上升角

上升角

为

14度

同时舰载机在离舰时

它有一个

俯仰

角速度

舰载机在航母上进行滑跃起飞时

航母是

逆风

行驶的

逆风行驶的航母可以给舰载机

一个

比较大的

初始速度

这个速度增量非常大

咱们

以

无风条件为例

当

大海上没有风

风平浪静

航母以29节的速度

进行

逆风

行驶

此时

约有

15m/s的甲板风

换算成km/h

也就是

54 km/h

这

一速度增量是相当可观的

在介绍完

舰载机滑跃起飞的背景之后

下面

介绍

舰载机

滑跃起飞

操纵原理

选一个

切入点

这个切入点

就是舰载机

在航母飞行甲板的

起飞位开始

当

起飞助理

引导

舰载机进入起飞位之后

此时

机翼和平尾是处于展开状态

而

舰载机的襟翼

是处于放下状态

平尾

预先

置于

起飞状态

舰载机进入起飞位

止动轮挡升起

挡住舰载机

主起落架的两个机轮

发动机工作

向后喷出

燃气尾流

后边的

喷气偏流板是升起的

把燃气尾流

向上和向外侧

偏折

防止烧到喷气偏流板后边的

飞机 人员和设备

此时

飞行员在座舱里

左手

把油门

推至

加力状态

右手

握杆

使驾驶杆

处于中立位置

两个脚

蹬平舵

保持

方向

这一切准备

就绪之后

飞行员

会向起飞助理敬个礼

起飞助理

就知道了

飞行员已经准备好了

然后下达滑跃起飞命令

然后

止动轮挡

迅速放下

当止动轮挡

放下的一瞬间

舰载机

它的

前机头

会有一个

上

下

振动

会有一个上下振动

此时

舰载机

在

发动机的推动下

就开始进入

水平滑跑阶段

舰载机

进入水平滑跑阶段

我们以

1号

起飞位的舰载机为例

此时舰载机

水平滑跑距离

是

49.5m

2号起飞位也是49.5m

3号起飞位

是

139.5m

水平滑跑距离

是

这么多

舰载机

在

水平滑跑阶段

飞行员

左手

油门依然处于加力状态

由于速度比较小

各舵面没有舵效

所以

驾驶杆

处于

中立位置 不动驾驶杆

脚蹬平舵

保持滑跑方向

此时

最主要的

目的就是使舰载机

增速

使它的

加速度最大

为什么

此时要

使它的加速度

达到最大

飞行员

就得把油门

推至

加力

状态呢

下面进行一下分析

我们先从

飞行动力学的角度

对飞机

先进行一下受力分析

在水平滑跑阶段

飞机

受到

铅锤向下的重力G

受到

向上的升力Y

向后的空气阻力X

向前的

发动机推力P

同时

前起落架

机轮

受到

向上的

支撑力N2

向后的摩擦力F2

主机轮

两个主机轮

都受到

向上的

支撑力

N1

向后的

摩擦力F1

在进行完

受力分析之后

下面进行

数学建模

把飞机

看成一个

质点

飞机

此时

它的

运动学方程

如下所示

质量

乘以加速度

就等于

飞机在纵轴方向上的

合力

此合力

就是

剩余

推力

要想使飞机有最大的加速度

那么剩余推力就得最大

此时飞行员

左手把油门

要推至加力状态

得到

最大的

推力

然后

推力

减去空气阻力

再减去

三个机轮的摩擦力

就是

飞机

此时

剩余

推力

在这种条件下

飞机

能够

达到

最大的

加速度

但是随着飞机

在水平滑跑阶段的

速度的增加

空气阻力增大

加速度就会逐渐减小

舰载机

在

水平滑跑阶段

结束之后

要进入

滑跃滑跑阶段

在滑跃滑跑阶段

飞机

要经过舰艏向上翘曲的

抛物线形甲板

此时

飞机的

前起落架

压缩了

约

1/2

主起落架

减振支柱

也压缩了约

1/3

舰载机的起落架的支撑力

比较大

因此

使舰载机

它的法向加速度

增大

法向加速度

最大可以增大到

1.8g

此时

座舱里的飞行员

会有一个

超重的感觉

此时

飞行员的

臀部

会感觉到

约

2倍身体的体重

舰载机在滑跃甲板上进行

滑跃起飞的时候

由于

滑跃甲板

是一个向上翘曲的

抛物线形甲板

所以

飞机在滑跃起飞的时候

它

绕着横轴会有一个

俯仰

角速度

就像

小孩

荡秋千一样

一下

荡了起来

产生一个

俯仰

角速度

在滑跃甲板上进行滑跃

起飞的时候

飞行员

在座舱里边

左手把油门

依然

推至加力状态

由于

没有舵效

所以驾驶杆不动

处于中立位置

蹬舵

保持滑跑方向

在

滑跃滑跑阶段结束之后

舰载机

进入

离舰瞬间

离舰时

前起落架和主起落架

向外伸出

减振支柱

变长了

此时

由于甲板的支撑力

卸除

那么飞机的

法向过载

突然减小

法向过载从原来的1.8g

减小到0.5g

在离舰瞬间

飞行员

会有一个

失重的感觉

好象在往下掉

但是也没关系

只要看屏显上的数据

当屏显上的数据

上升降率大于0

说明飞机

还是在往上飞

在离舰瞬间

飞机

绕着横轴

还有一个

俯仰角速度

在离舰瞬间

飞机

初始的

俯仰角

可以达到

14度

进而导致飞机有一个初始的迎角

达到11度

俯仰角速度还在

那么

俯仰角继续增大

最大可以增大到

20度附近

舰载机

在离舰的时候

它的迎角达到

11度

升力系数就比较大

升力就比较大

升力

再加上发动机的推力

就可以平衡

飞机的

重力

舰载机在离舰瞬间

它相对于航母的地速

是130到140km/h

它

相对于空气的

速度

可以达到

180到190km/h

这多出来的50km/h的

速度来自于哪呢

就来自于

航母逆风行驶产生的甲板风

这一点

在陆基

水泥机场跑道的滑跃甲板上

是没有的

如果风平浪静

水泥机场的跑道

静止不动

就不会产生50km/h的

甲板风

所以

在陆基水泥机场跑道上

进行滑跃起飞的时候

尽量选择长跑道进行滑跃起飞

短跑道

起飞时它的速度

不够

舰载机

在离舰瞬间

速度还是比较小的

所以

没有舵效

因此舰载机离舰瞬间

3秒之内

不要动驾驶杆

动驾驶杆

对飞机操纵不利

3秒之内

不动驾驶杆

这一点比较重要

舰载机

在离舰之后

就进入了

带侧滑爬升阶段

带侧滑的原因是什么呢

就是因为

舰载机

在

滑跃甲板上进行滑跃起飞的时候

跑道中心线

与航母

舰艏到舰艉

中心线之间有一个夹角

这个夹角

是6度

而且

航母在

逆风

行驶

会产生甲板风

这个甲板风

对舰载机就会产生

侧滑

如果从1号跑道进行起飞的时候

那么舰载机就会产生左侧滑

从2号跑道进行起飞的时候

舰载机就会产生

右侧滑

咱们

以从1号跑道进行起飞为例

讲一讲

产生

侧滑的

原因

舰载机

从1号跑道上

进行起飞的时候

那么

甲板风

它是从

飞机的

左侧

吹来的

左侧

甲板风

和

舰载机纵轴之间

它就会

有一个6度的夹角

这个6度的夹角

所产生的

这个相对速度

它就是

左侧滑

此时

舰载机

它

侧滑前翼

是左翼

侧滑后翼

是右翼

左翼

有效

速度比较大

有效速度是

垂直于机翼前缘的

法向速度

左翼的有效速度

是

来流V

乘以cos机翼前缘后掠角

再减去侧滑角

机翼前缘后掠角舰载机

为

42度30分

侧滑角为6度

那么

侧滑前翼的

有效速度

就是V×cos（42º30´-6º）

就是V×cos36º30´

侧滑

后翼的有效速度

是V×cos48º30´

侧滑前翼

有效速度大

侧滑后翼

有效速度小

左翼

有效速度大

升力大

右机翼

升力小

所以舰载机

如果有左侧滑的时候

就会产生一个

向右滚的

横侧稳定力矩

飞机向右滚

产生横侧稳定力矩之后

飞机就会带

坡度

舰载机在离舰的时候

不能

斜着飞呀

不能带坡度飞呀

所以

飞行员

要进行纠偏

此时

飞行员

右手

向左

压驾驶杆

左机翼

它的

副翼就会

上偏

右副翼就会下偏

右机翼

升力大 左机翼升力小

飞机就会产生向左滚的

操纵力矩

左滚操纵力矩来克服

向右滚的横侧稳定力矩

来

消除坡度

侧滑怎么消除呢

侧滑飞行员是

蹬舵

左侧滑

蹬左舵

右侧滑 蹬右舵

此时

从1号

跑道进行滑跃起飞的时候

离舰之后是带左侧滑

所以

蹬左舵

当

侧滑消除之后

那么再回舵

此时

再回杆

没有坡度之后

回杆

稳杆于

中立位置

在

带侧滑

爬升

结束之后

也就是没有坡度

没有侧滑了

那么舰载机

就进入了

爬升阶段

在爬升阶段

飞行员

左手

把油门依然推至加力状态

右手

稳杆

使舰载机的迎角

保持在11度

正负0.7度

此时

蹬平舵

保持飞机的飞行方向

当

舰载机

它的飞行高度

大于

34m的时候

那么

舰载机

滑跃起飞

就

结束了

滑跃起飞结束之后

舰载机

进入上升阶段

舰载机

飞行员

用杆

保持

规定迎角

进行上升

一定

高度后

收起落架

舰载机

继续加速

大于

起飞

安全速度之后

舰载机

继续

爬升

爬升到

预定的高度之后

再收襟翼

收油门

这一阶段

是舰载机

滑跃起飞的

输出口

讲到这里

滑跃起飞

飞行操纵技术

也就介绍完了

下面

对它进行一下

归纳

舰载机在滑跃起飞的时候

经历五个阶段

水平滑跑段

滑跃滑跑段

离舰

带侧滑爬升

和

爬升

这5个阶段

其中

在水平滑跑段

飞行员

飞行操纵

油门

推至加力状态

杆

处于中立位置

舵蹬平

保持滑跑方向

滑跃滑跑段

也一样

离舰

3秒之内

不能动杆

离舰之后

进入

带侧滑爬升阶段

从1号起飞位进行起飞的舰载机

它带左侧滑

产生一个

向右滚的

横侧稳定力矩

所以飞行员

要向左压杆

消除坡度之后

那么再回杆

同时

蹬左舵

消除侧滑之后

再回舵

驾驶杆稳杆 使迎角保持在

11度附近

在爬升阶段

油门

依然是

用左手推至加力状态

右手

稳杆

使

舰载机的迎角保持在

11度附近

蹬平舵

进入

爬升阶段

讲到这里

本次课即将结束

在本次课结束之前

出一个小问题

考察一下

您对本次课的学习效果

这个问题就是

如果舰载机

在航母上

从2号起飞位

进行滑跃起飞的时候

飞行员的

操纵过程是什么

其原理又是什么

通过本次课的学习

这个问题

相信您

迎刃而解

最后

进行一下小结

本次课

我们讲了舰载机

滑跃起飞原理

又介绍了

飞行员

在滑跃起飞过程中的

飞行操纵技术

最后

祝愿

舰载机飞行学员们

都能够从航母上进行滑跃起飞

大鹏一日同风起

扶摇直上九万里

本次课程

到此结束

谢谢