【簡介:】本篇文章給大家談?wù)劇讹w機迎風(fēng)面掉漆》對應(yīng)的知識點,希望對各位有所幫助。本文目錄一覽:
1、現(xiàn)代蒸汽彈射航母起飛飛機是否需要轉(zhuǎn)向至迎風(fēng)面
2、迎風(fēng)面和背風(fēng)面哪面結(jié)冰
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本篇文章給大家談?wù)劇讹w機迎風(fēng)面掉漆》對應(yīng)的知識點,希望對各位有所幫助。
本文目錄一覽:
- 1、現(xiàn)代蒸汽彈射航母起飛飛機是否需要轉(zhuǎn)向至迎風(fēng)面
- 2、迎風(fēng)面和背風(fēng)面哪面結(jié)冰
- 3、戰(zhàn)機突破音障時,飛機周圍為什么會出現(xiàn)一圈白霧一樣的東西?
- 4、飛機為什么特別害怕結(jié)冰,飛機結(jié)冰對飛機有什么危害?
現(xiàn)代蒸汽彈射航母起飛飛機是否需要轉(zhuǎn)向至迎風(fēng)面
一般都是頂風(fēng)航行,然后放飛飛機
在航母上彈射起飛一架二三十噸重的戰(zhàn)機(如F18,E2C),不僅飛機發(fā)動機要滿功率,航母也要加速到30節(jié)(以美海軍航母為例)以上,逆風(fēng)行駛,以獲得與空氣流最大的相對速度,才能保證安全起飛.
在飛機被彈射出去后,在一段時間內(nèi)離海面只有20米,且接近失速。飛行員必須迅速調(diào)整飛機的姿態(tài),使它能進入正常飛行,這時候,動力和升力是他最需要的東西,
這樣的好處就是借助風(fēng)力變相幫助戰(zhàn)斗機提升起飛階段的升力,等于降低了飛機起飛時的速度要求,對于戰(zhàn)斗機的安全起降是很重要的,所以能逆風(fēng)肯定逆風(fēng),這個是規(guī)矩。
迎風(fēng)面和背風(fēng)面哪面結(jié)冰
迎風(fēng)面更容易結(jié)冰。
在飛機飛行中,迎風(fēng)面就比背風(fēng)面更容易結(jié)冰。
我們都知道海拔越高,氣溫也就越低。當(dāng)我們坐飛機的時候,飛行高度通常在3萬英尺(9000米以上),溫度也相應(yīng)降到零下幾十度。
首先來看下結(jié)冰的條件--1、零度以下的溫度;2、充足的水汽。
我們可以看到除了需要足夠低的溫度,充足的水汽也是必要的條件。飛機巡航時一般在平流層??諝廨^為稀薄相應(yīng)的水汽含量也變得極少,所以在大部分情況下我們是看不到飛機出現(xiàn)結(jié)冰的狀況。
但是在整個飛行途中,飛機的部分位置(特別是迎風(fēng)面)可能會出現(xiàn)結(jié)冰的現(xiàn)象,通常會發(fā)生在飛到巡航高度之前。
迎風(fēng)面容易結(jié)冰的原因如下:飛機的迎風(fēng)面相比飛機舷窗結(jié)冰幾率大很多,飛機的迎風(fēng)面包括機翼前緣發(fā)動機進氣部件、駕駛室風(fēng)擋等等,這些位置大多數(shù)是我們視線看不到的位置。之所以這么說的原因很簡單--水撞到迎風(fēng)面表面的幾率要高很多,無論是過冷水滴還是冰粒。
其次,當(dāng)水滴撞擊迎風(fēng)表面后會部分凍結(jié),而凍結(jié)時釋放的相變潛熱。會使冰層表面溫度升高,這會進一步加快結(jié)冰的速度。
所以無論是固態(tài)的冰晶還是液態(tài)的過冷水滴,都會在飛行途中且熱能條件事宜的情況下導(dǎo)致結(jié)冰。特別是過冷水滴,一旦飛機碰到過冷水滴時,迎風(fēng)面就可能會迅速凝結(jié)出冰來。
飛機結(jié)冰的危害
如果機翼出現(xiàn)結(jié)冰,會影響附面層里的氣流流動,而且還會改變機翼的氣動外形(結(jié)冰會造成表面粗糙),相應(yīng)的阻力增大,同一迎角下升阻比變小。
如果發(fā)動機進氣部件結(jié)冰,堵塞入口從而導(dǎo)致進氣量減小,出現(xiàn)發(fā)動機性能問題、溫度升高、油耗增加等等。此外冰塊脫落可能會進入發(fā)動機內(nèi)部破壞構(gòu)造。
飛機結(jié)冰后會變得不容易操控,縱向和橫向的動、靜穩(wěn)定性都會受影響。如果飛機操縱面的縫隙處結(jié)冰,會出現(xiàn)卡死的狀況導(dǎo)致操縱失效。
另外,飛機結(jié)冰會使向飛機主要系統(tǒng)提供的數(shù)據(jù)不準(zhǔn)確,飛機的速度高度可能因此被拼曲求助系統(tǒng)陷入癱瘓。首先飛機積冰后冰塊污染機翼尾型會破壞飛機的空氣動力性能。
當(dāng)機翼和尾翼積冰時,能使飛機的空氣動力特性和飛行特性顯芝變壞。結(jié)冰可使得飛機的起飛過程變得艱難可能導(dǎo)致飛機離地后墜毀或者用盡跑道都不能離地開空等現(xiàn)象。
戰(zhàn)機突破音障時,飛機周圍為什么會出現(xiàn)一圈白霧一樣的東西?
飛機周圍的白霧叫做“音爆云”,它之所以被稱為“音爆云”,說明它是一種飛行器飛行時與音速相關(guān)的自然現(xiàn)象。
當(dāng)飛行器的速度達(dá)到音速上下(1193公里/小時)時,就會壓縮周圍的空氣,從而使空氣中的水汽凝結(jié)成云。
這一跨音速飛行常常伴隨的效應(yīng),在科學(xué)研究上也稱為普朗特-格勞厄脫凝結(jié)云,表現(xiàn)為以飛機為中心軸、從機翼前段開始向四周均勻擴散的圓錐狀云團。
這是由于氣流流速突破音速時比空氣傳導(dǎo)速度更快,無法有效向下拉氣流,導(dǎo)致密度減小,氣壓降低,水氣凝結(jié)。
當(dāng)物體的速度接近音速時,將會逐漸追上自己發(fā)出的聲波。此時,由于機身對空氣的壓縮無法迅速傳播,將逐漸在飛機的迎風(fēng)面及其附近區(qū)域積累,最終形成空氣中壓強、溫度、速度、密度等物理性質(zhì)的一個突變面--激波面。激波面將增加空氣對飛行器的阻力,俗稱為音障。
飛行器進入超音速飛行形成的激波面,是聲學(xué)能量的高度集中面,所以又稱音錐 。音錐在聽覺上是一聲短暫而極其強烈(可能超越人耳的聽覺)的爆炸聲,故稱為音爆或聲爆(Sonic Boom)。
“音爆云”,只能在特定的天氣條件下才會出現(xiàn),而且這些由水汽組成的暈輪只能持續(xù)幾秒鐘,但它并不總是伴隨著音爆現(xiàn)象的產(chǎn)生,同時也不是音障被突破時所產(chǎn)生的沖擊波。
飛機為什么特別害怕結(jié)冰,飛機結(jié)冰對飛機有什么危害?
首先,從結(jié)冰的條件來看,除了溫度需要在零度以下,還需要充足的水氣。大型運輸機在10000米~12000米高度的平流層飛行,空氣稀薄,水蒸氣非常少,所以即便溫度很低也看不到飛機的舷窗上結(jié)冰。
其次,飛機舷窗結(jié)冰的概率比迎風(fēng)面結(jié)冰概率小得多。飛機的迎風(fēng)部位包括機翼前緣、水平尾翼和垂直尾翼的前緣、動力裝置、駕駛室風(fēng)擋和特殊設(shè)備的外露部分。迎風(fēng)面“撞”到過冷水滴(負(fù)溫下未凍結(jié)的液態(tài)水滴)或冰粒的概率更高,因為無論過冷水滴還是比面粉還細(xì)的冰粒,都不會繞開前緣去“撞”后緣的。
不過,飛機飛到巡航高度之前和之后,結(jié)冰并非不可能發(fā)生。這就要說到飛機表面結(jié)冰的本質(zhì)了。水氣凝結(jié)成冰伴隨著熱量交換,結(jié)冰與其說與溫度有關(guān),不如說與熱量交換有關(guān)。高空氣象條件多樣,可能分布著大量固態(tài)冰晶,有些比沙還細(xì),懸浮在空中,遇到飛機時,如果飛機表面的溫度比它的溫度高,細(xì)小的冰晶就會融化成水,有些附著在飛機表面,有些被高速空氣吹散,有些進入發(fā)動機或飛機上的特殊裝置,一旦熱能條件適宜,就可能結(jié)成比之前的冰粒更大的冰。
飛機穿梭云層時,也可能遇到云中散布著的大量水滴,水滴有大有小,其中不乏液態(tài)的過冷水滴。
過冷水,簡單來說,就是在0℃以下,因為缺乏凝結(jié)核或處于平衡狀態(tài)而保持液態(tài)的水。當(dāng)飛機高速通過過冷水滴,就成為過冷水的凝結(jié)核,或大量過冷水滴發(fā)生震蕩,凝結(jié)于飛機表面迅速結(jié)冰?!?/p>
飛機結(jié)冰會怎樣?
我們大都不知道飛機有多怕結(jié)冰,飛機結(jié)冰對飛行有什么危害。
空中氣象條件復(fù)雜,雷雨大風(fēng)、風(fēng)切變、低溫云、低能見度等都屬于極端惡劣天氣,容易造成飛機結(jié)冰,尤其是當(dāng)飛機從更冷的高空中下降高度時,冰冷的飛機外殼如果遇到高空中的過冷水,就更容易結(jié)冰。
氣象雷達(dá)能夠幫助飛行員盡量避開壞天氣,繞開過冷水和冰晶。否則,飛機機翼表面結(jié)冰后,粗糙的機翼表面會使機翼阻力增加40%,升力損失可能達(dá)到30%。飛機表面結(jié)冰后,縱向和橫向的動、靜穩(wěn)定性都會受影響,飛機變得不好操縱,如果結(jié)冰過多改變飛機的質(zhì)量分布,飛機的操縱性還會進一步惡化。操縱面結(jié)冰后操縱的桿力和效率都會發(fā)生變化,如果操縱面縫隙結(jié)冰還有可能出現(xiàn)卡死,使操縱系統(tǒng)失效。如果發(fā)動機進氣部件結(jié)冰,會導(dǎo)致入口流場特性不佳,進氣量減小,引起發(fā)動機喘振,如果發(fā)動機進氣道槳葉結(jié)冰,嚴(yán)重時可能導(dǎo)致發(fā)動機效率降低近20%,高速旋轉(zhuǎn)的葉片還有可能將冰甩出,冰脫落后進入涵道可能破壞機械結(jié)構(gòu)……
總之,飛機結(jié)冰是懸在飛行安全上方的劍,它既能讓我們在飛機性能允許的范圍內(nèi)安全飛行,又可能成為隱形殺手。
飛機制造商和航空公司做了啥?
為了防止運輸飛機的空速管、發(fā)動機、機翼前緣、尾翼前緣等迎風(fēng)關(guān)鍵部位結(jié)冰,飛機制造商的工程師們在設(shè)計研發(fā)時即展開研究,包括易結(jié)冰部位和嚴(yán)重冰型,冰型對氣動力、飛行性能的影響等,在影響飛行安全的部位設(shè)計必要的防冰、除冰系統(tǒng)。
駕駛室風(fēng)擋玻璃采用金屬涂層電熱方式防冰,這一點和空速管防冰方式一樣。發(fā)動機會引流熱空氣防止前緣和進氣道結(jié)冰?,F(xiàn)代運輸機還做不到全機防護,畢竟每多一塊防護區(qū)域都會帶來顯著的能耗,盡管如此,還是有像波音787這樣的機型,做了全機翼電防護。
熱空氣防冰、電熱防冰、液體防冰都是適航允許范圍內(nèi)常見的防冰方法。除冰系統(tǒng)通常針對允許少量結(jié)冰,定期清除的部位,目前普遍采用的有氣囊除冰和電磁機械除冰。
飛機的防除冰系統(tǒng)保證了在起飛、爬升、巡航、下降、落地各個階段的飛行安全,地面停放和滑行階段同樣毫不含糊。
我國北方的冬天,每逢雨雪天氣,航站樓的玻璃墻邊就會有乘客駐足,看雪,也看飛行區(qū)“熱烈”的工作場面。飛機不能帶著冰雪起飛,跑道、滑行道的積雪要清除,地面標(biāo)識、導(dǎo)航燈具也要清掃。
對于在機場飛行區(qū)、地面服務(wù)公司、維修企業(yè)從事除冰雪工作的員工來說,下雪從來不是一件浪漫的事,而意味著連續(xù)的緊張工作,他們的家人最后都會習(xí)慣他們與“雪”的這種聯(lián)系。
如果您有過在大雪天飛行的經(jīng)歷,且恰好坐在窗邊座位,飛機起飛前,可能見過一個通過懸臂伸向飛機的吊車,里面的工作人員手里拿著噴槍,像洗車時噴灑洗滌溶液一樣噴灑飛機表面,區(qū)別是他們噴向飛機的是除冰I型液和防冰II型液。
國內(nèi)比較主流的II型防冰液的防冰效果能持續(xù)15分鐘~25分鐘。如果定點除冰后飛機沒能起飛,就需要再次除冰。上個世紀(jì)末,那架在雪中等待35分鐘沒有再次除冰的DC-9起飛后再也沒能飛上天空……
為了縮短等待時間,工作人員想出了慢車除冰的方法——飛機不用返回定點除冰機位,在不關(guān)閉發(fā)動機的情況下就能完成除冰,這樣,能為每架飛機節(jié)約3分鐘~5分鐘,特殊天氣容易延誤,每分每秒都很寶貴。只是工作人員需要特別留意發(fā)動機前后的氣流危險區(qū)。
關(guān)于《飛機迎風(fēng)面掉漆》的介紹到此就結(jié)束了。