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飞机倒飞的时候,升力从哪里来?

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  在许多表演中,为表演飞机机动性好,我们经常能看见飞机倒着飞,这个飞行方式不是说飞机像车子倒车一样后退,而是飞机进行180度的翻身,就是原本飞行员是正的坐着开飞机的,突然来一个180度翻转,用倒立的方式开飞机,这种情况下,飞机的升力是怎么提供的呢,不是会把飞机往下压吗?

  倒飞:航空器机腹朝上背部向下,驾驶员头朝下的一种特技飞行动作。

  

  倒飞时为了保持升力向上以维持重量,必须采用负迎角。为实现倒飞,还必须克服燃油、滑油流动反常、飞行员头部向下而脱离座椅,以及飞机稳定性和操纵性反常等问题。

  

  实现倒飞的方法

  当飞机需要倒飞时,一种方法是飞机在竖直面内通过向上做半圆弧飞行使机身形成倒飞状态;另一种是操纵飞机副翼转动,使一边机翼往上、另一边机翼往下绕机身做机翼旋转的动作,形成飞机倒飞状态,在飞机做特技表演时常能见到这种现象。倒飞时飞机采取机头斜向上、机尾斜向下倾斜着机身,使反向的机翼原上表面(配合襟翼、副翼以及尾翼)与飞行方向形成一个适当的迎角(或称为负迎角),由此产生升力,维持飞机倒飞状态。

  

  倒飞的原理

  首先来看一下飞机能够飞行的原理。

  机翼能够产生升力的直接原因是机翼上下表面的压力差。对于低速飞行、采用平凸翼型的飞机来说,机翼上表面会因为流速被加快,压力降低,从而产生翼型升力。机翼产生的升力还需要另外一个重要因素,就是迎角。当机翼与气流方向有了一定迎角后,不仅机翼上表面会因为空气被弯曲翼型加速产生负压区,下表面还会产生正压区,总体升力会大大增加。

  飞机保持平飞不仅依靠翼型升力,还靠迎角升力。不过,这个迎角不能无限增大,当迎角过大时,上表面的气流会因为摩擦效应和粘滞性造成气流分离(气流不能连续的从机翼前缘流向后缘),升力就会急剧下降,再加上机翼下表面的正压区产生了巨大的阻力,飞机很快就会进入失速状态。

  综上所述,飞机能在空中飞行不单是靠飞机机翼的特殊形状,还要靠飞机机翼与运动方向有一个迎角。

  再说倒飞的问题。即使飞机倒过来,如果机翼仍然保持与前进方向的正迎角,有足够的迎角升力就可以了。飞机在倒飞时机头要比正常飞行时向天空上翘一些,这就是为了有足够大的迎角使机翼上产生足够大的升力维持飞机的倒飞状态。

  

  倒飞供油装置

  倒飞的时候飞行员真正需要留心的事情是谨防发动机熄火。普通的轻型飞机,大多数的储油和供油系统都是靠重力供油飞机倒飞很容易停止供油,因为此时供油阀的位置变了,已经位于油箱的顶部。

  飞机在做负过载飞行时,只有借助于专门的装置,才能保证向发动机正常供油。飞机燃油系统负过载供油装置根据常用的结构形式,主要分为以下几类:

  (1)双端供油泵式负过载供油装置

  通常采用电动机驱动两端的叶轮,安装在一个供油箱内的供油装置。

  (2)多泵高低位负过载供油装置

  两个或多个单独的供油泵分别安装在供油箱内特定位置上的供油装置。

  (3)配重式负过载供油装置

  飞机负过载飞行时,安装在一个供油箱内的装置,其配重物经杠杆操纵,使供油泵下部燃油吸入口关闭,燃油从另一高位置吸入口进入油泵的供油装置。

  (4)蓄压油箱式负过载供油装置

  在油箱内装有一个橡胶囊,将油箱分隔成油腔和气腔,并有一个单独的对气腔增压的系统的供油装置。

  (5)混合式负过载供油装置

  由于飞机型号实际情况限制,需将上述的一种以上形式同时实施的供油装置。

  很有意思的科普小视频:飞机是如何被设计成倒飞的↓↓

  

  -End-

  来源:国际航空科普

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