国外飞行教学教材四中级飞行的着陆进场和其它技术Word文档下载推荐.docx
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它们都是既有大小又有方向。
在我们的空气动力学的研究里,我们看到了一个滑翔伞沿着下坡的滑翔路线飞行,升力和阻力怎样共同平衡重力,并且互相平衡,即使其中任何两个力都不是方向正好相反的。
以上这些讨论,不是建议你必须在纸上画出箭头来量它的尺寸,以便在侧风时能按选定的地面轨迹飞行(虽然飞行学员在考飞机执照时就是这样做的,他们第一次越野飞行的时候,就是要把航向标绘出来。
)这个讨论的目的,是要你正确地理解,为什么当你和风向成一角度飞行的时候,你在空气中飞行的方向,和你想去的地面方向不能相同。
现在让我们回来讨论我们的飞行员,他想在西风中向北飞行。
假设飞行员在他所处的空气团中以20mph的速度飞行。
(记住,这就是航空器飞行的方式,是相对于它们所在的空气飞行。
)假设整个空气团以10mph的速度向东移动。
(换句话说,风从西面以10mph的速度吹来)。
正如我们所见,正对北方飞行不会到达正北;
飞行员会在移动的空气团中向东飘。
显然,飞行员不得不以一个角度来飞行,部分顶风;
他大体上会对着西北方向飞行。
他需要自北偏西多大角度呢?
有两个办法可以解答这个问题。
对于飞行员来说,有一个简单直观的办法;
他只要看着他在地面的飞行轨迹,把自己的角度一点一点地从正北转向偏西。
当他的航向正确时,他的地面轨迹会朝向正北。
我们中有些人可能想要弄明白怎么会这样的,让我们再次回来看看向量示意图。
首先我们画一条10个单位长度的箭头,指向东(代表风)。
然后我们画一条指向正北的线,从风向量的箭头处与风垂直。
这是代表我们地速向量的线:
我们的合成地面路线的速度和方向。
如果我们在尺上标出20单位长度来,(滑翔伞的速度),我们可以滑动标尺,让标尺形成一个角度,直到20单位长度的一端正好在风向量的尾部,另一端在代表合成向量的竖线上。
现在我们完成了一个向量相加示意图,可以看到飞行航向向量必须指向的确切角度,和合成的地面轨迹向量的确切大小。
注意:
咱们地面轨迹向量的大小比代表咱们在空气中运动的向量要小得多。
即便咱们不是在迎风飞行,咱们对地前进的速度也比20mph的飞行速度小得多!
把你的航向朝风向偏转,以获得期望的地面轨迹的过程,叫做“侧航”,或“进行侧航”。
(这和螃蟹的横向爬行相似,它的朝向和运动方向不一致。
侧航的航空器朝向一个方向,可是其地面轨迹是朝另一个方向移动。
)请注意侧航不是“侧向滑行”。
侧向滑行完满是另一回事;
它是令航空器在空气中部份地向横向飞行的动作。
在侧向滑行中,空气流过航空器的方向和航空器的指向不一致,可是在侧航中,空气的流动和航空器的航向完全一致。
在侧航中,只有航空器对地面的运动和航空器的航向不一致。
侧向滑行是滑翔机和飞机所用的一种多用途的技术。
滑翔伞(滑翔翼)事实上做不了侧向滑行。
我们所举的这些例子,都假设风和我们飞行的航向正好成直角,或与我们期望的地面轨迹正好成直角。
然而,实际操作中不一定象分析的这样。
用正确的角度和长度画出向量箭头的方法,和用我们上面所述的向量相加的方法,不管相关的角度是什么样的,都可以得出正确的结果。
飞行中直观的方法,即调整飞行的航向,直到你获得了期望的地面轨迹,不论相关的角度是多少,也都是适用的。
现在让我们来看看风中飞行一个更简单的例子;
你的飞行路线正好顶风或正好顺风。
象以前一样,要知道对飞行所产生的唯一影响,是你对空气的运动和空气本身的运动共同作用的结果。
让我们来看看正对顶风飞行。
显然风对于飞行地面轨迹的方向是没有影响的。
然而,它对某些东西确有影响,而且影响重要。
如前所述,它影响的是你相对于地面的滑翔比。
假设你在20mph的时候有7:
1的L/D(DHV-1类伞衣的平均L/D)。
这就是说,你的伞翼制造的升力7倍于阻力,在平静的空气中,你每前进7英寸会损失1英寸高度。
从100英尺的高度你能向前滑翔700英尺。
让我们假设你在20mph的飞行速度时能获得这一L/D。
(你的L/D在不同的速度下会不同,因为伞翼在不同的攻角时效果不相同)。
想象你在10mph的顶风中飞行。
即使你在空气中以20mph的速度向前运动,但是你实际对地的前进速度只有10mph,因为空气本身-你飞行的介质-以10mph的速度向相反方向运动。
然而,你的下沉率没有被风改变;
你仍然以正常的2.86mph的速率下沉。
这样,你相对于地面的飞行路线看上去是这样的:
向前10mph和向下2.86mph,获得的对地滑翔比仅为3.5:
1。
这非常重要。
对于任何一种滑翔器都很重要,但是对于滑翔伞特别重要,原因有两点。
一是滑翔伞是一种速度很慢的航空器,因此只要有一点点风就会剧烈地影响滑翔比。
10mph的风不算大,但是在这个例子中它把你顶风时的滑翔比削减了一半。
现在,突然之间,你在无风时能轻松抵达的着陆区域,已经超出了你的滑翔范围!
说以上这些对于滑翔伞更加重要的另一个原因是:
滑翔伞的速度范围是非常有限的。
设想顶风的风速与你的伞衣飞行速度相等时的情况。
你在20mph的顶风中以20mph的速度飞行。
你伞衣的L/D很棒:
7:
1,但是你的前进速度是0!
你的滑翔比是0!
你在垂直往下掉。
在滑翔翼或其它滑翔器上,你只要加速就可以“冲破(penetrate)”迎风。
(在那个地址利用“冲破”那个词不太准确,并可能引发误解,因为它又把咱们带回到那种观念里,以为风是一种咱们必需“使劲穿越”的相反外力,可是,再次强调,风事实上只只是是咱们飞行介质的大规模运动。
)举例来讲,关于滑翔翼是如此的:
滑翔翼在30mph的时候取得12:
1的L/D。
风以30mph的速度吹来,使滑翔比下降为0。
飞行员把飞行速度增加到大约48mph。
此刻,象咱们前面所说的,滑翔翼在这么高的速度时效率不那么高了,因此L/D下降到大约6:
如此下沉速度是8mph。
前进速度是15mph。
相关于地面的滑翔比是2:
1;
不算好,可是至少飞行员能够向前移动,而且能够在什么地址降落,而不是垂直下落到下方。
滑翔伞飞行员没有类似的能力,在强大的顶风中无法提高飞行速度来向前移动。
他能轻微地加速,但是效用微乎其微。
我们的教训是:
做为一个滑翔伞飞行员,你必须关注风吹的方向和速度,因为即使一阵微风也能强烈地限制你的选择。
因此,你需要注意天气的总体情况,注意风和天气的预报。
在某种天气情况下,比如当前锋经过的时候,风的速度和方向会急剧变化。
如果这时你正好在空中,后果可能是灾难性的。
固然,顺风飞行时会有相反的阻碍。
你的地速会加速,你的下沉速度维持不变,你的滑翔比提高了。
顺风以20mph的速度飞行在10mph的风中,你的滑翔比会比你的L/D提高50%。
现在让我们再回到侧风飞行,因为这也会影响你的滑翔比。
以前面举过的例子为例,当风从西面吹来时,飞行员飞行的航向必须向西偏转一个角度,来保持向北的地面轨迹。
由于需要在风中“侧航”,在相关于地面移动的方向上,他的地速被减小了,小于他的飞行速度。
此刻,情形是如此的:
由于他的下沉率维持不变,和迎风飞行时的情形一样,地速的减小使他的滑翔比减小了。
事实上,借助一点三角学和代数学,我们就可以看清楚这个关系是怎样作用的。
我们不会用计算的细节来困扰你(它们都基于我们前面讲过的向量相加的方法),但计算结果是:
在侧风中,根据风速的不同,你需要角度为10°
到30°
的顺风分向量,来使你恢复到无风时的L/D。
另外,当风速和你的飞行速度相同时,在风的角度超过90°
之前,你全然就可不能有滑翔比。
风向超过90°
之前,你都不能不对正风向,以避免被吹得偏离轨道,由于你的飞行速度和风速一样,你没有向前的运动。
在与飞行速度相同的风速中飞行,你能够飞行的方向被限制到只剩一半,在这些方向上,你至少还有一些顺风的分向量。
风中着陆进场
基于前面的讨论,你会明白风关于执行飞机进场着陆航线的阻碍。
首先,为了获得期望的地面轨迹,你在45进入航程和侧风航程时必须将飞行的航向向风偏转一个角度。
你需要偏转的角度取决于风速大小。
第二,你的滑翔比在侧风航程(crosswindleg)和最终航程(finalleg)中会减小,所以你需要把高度设定得更高;
这实质上意味着,你从顺风航程转向基线航程要更早一些,这时你对目标的下倾角更陡。
当然,当你顺风飞行的时候,你的滑翔角度(glideangle)会增加,因此在顺风航程上的任一点,你都会比无风时更高,对目标处于更陡的角度上。
即使这样,你也不得不更早开始转弯,因为你因顺风而增加的滑翔比,比因侧风和顶风的共同影响而减小的滑翔比要小得多。
另外,在顺风航程时,你的地速会增加,每件事都会发生得更快,你的反应要更迅速。
由于滑翔伞的飞行速度是很慢的,即使在非常微弱的风中,你的“视图”,或是你看到的目标和着陆区域的景象,都会有相当大的转变。
当你在风顶用滑翔伞做着陆进场时,你开始得再高,几乎都可不能过度。
8字形着陆进场
在10-12mph以上的风中,你可能会发觉,8字形进场比飞机进场成效更好。
在8字形进场中,你不利用任何顺风航程。
你从下风方向接近目标,从你所在的高度,若是径直飞向目标的话,你会超越它。
然后你用一系列相反的转弯,反复飞“基线航程”,直到你足够低,能够转弯对准目标并飞去着陆。
风越大,在基线航程时的侧航角度越大,在每个航程结束时转弯的角度越小。
(在无风时,你实际上不得不转弯超过180°
,避免在每次转弯时会照直向着陆点飞过去。
)
在进场时对付上升和下沉气流
好象光如此还不够你对付似的,当你进场时,还要对付上升气流(上升的空气团)和下沉气流(下沉的空气团)的阻碍。
犹如空气团在水平方向的移动(风)一样,空气团在竖直方向的移动(上升气流和下沉气流),也会阻碍你的滑翔比。
这种阻碍是完全相同的,由于你飞行的介质在移动,它本身的运动加上你在其中的运动,一起决定了你相关于地面的运动。
空气竖直运动时,它影响的是你的下沉速度,而不是你的前进速度。
如果你飞进了一团空气中,它正以每分钟250英尺的速度上升(大约3mph,这很常见),你相对于地面的下沉速度变为0,你的滑翔比变为无穷大!
由于同样的原因,如果在一个地方有250英尺/分钟的上升气流,在其它的什么地方就会有250英尺/分钟的下沉气流。
如果你飞进那团下沉气流,你的下沉率会加倍,你的滑翔比会被削减一半。
由于上升气流和下沉气流的出现是随机和无法预料的,你无法事先把它们的影响考虑到进场航线中。
因此你必须学习怎样在“飞行中”调整你的进场航线,来纠正上升气流和下沉气流的阻碍。
整体的规那么是:
在下沉气流中朝向目标转弯,在上升气流中背向目标转弯。
让咱们逐个来看着陆航线的每一个部份,看看那个规那么是怎么用的。
45进入航程
若是你在45上飞进了下沉气流,什么也不用做。
你已经在径直朝目标飞过去了,那已经再好只是了。
若是你在45上飞进了上升气流,它很强,使你事实上开始爬升,你只要转弯,回到起始点去。
消高到