【趣聊航空】

艦面上停滿了各式艦載機(jī)，顯得霸氣又威武。如此擁擠的狀態(tài)，感覺轉(zhuǎn)個(gè)身都難，更別提準(zhǔn)確?？苛恕?/p>

(相關(guān)資料圖)

現(xiàn)實(shí)卻是艦載機(jī)個(gè)個(gè)閑庭信步，悠然自得地在艦面穿梭。那么問題來了，艦載機(jī)是如何在艦面轉(zhuǎn)彎的呢？

有人說了，沒見過艦載機(jī)艦面轉(zhuǎn)彎，總該見過三輪車轉(zhuǎn)彎吧。你別說，道理還真差不太多。艦載機(jī)地面轉(zhuǎn)彎主要的方式就是前輪偏轉(zhuǎn)控制。只不過飛行員是通過蹬腳蹬來控制前輪偏轉(zhuǎn)的。

前輪偏轉(zhuǎn)控制轉(zhuǎn)彎

在地面滑行時(shí)飛行員蹬腳蹬，不僅方向舵偏轉(zhuǎn)，同時(shí)前輪也會(huì)隨之偏轉(zhuǎn)，偏轉(zhuǎn)角度與蹬腳蹬量成一定比例。

艦載機(jī)直線滑行時(shí)，如果飛行員要向右轉(zhuǎn)彎，需要向右蹬腳蹬控制飛機(jī)前輪向右偏轉(zhuǎn)一定角度α。此時(shí)前輪輪軸中心的運(yùn)動(dòng)方向仍然是向前的，這樣就有帶動(dòng)前輪相對(duì)于地面繼續(xù)向前滑動(dòng)的趨勢，故地面對(duì)前輪產(chǎn)生向后的摩擦力F，如圖所示。將這個(gè)力正交分解：

①垂直于輪軸方向的力Fb形成促進(jìn)前輪滾動(dòng)的力矩；

②沿輪軸方向的力Fa對(duì)飛機(jī)重心形成向右轉(zhuǎn)動(dòng)的轉(zhuǎn)彎力矩使機(jī)頭右轉(zhuǎn)；

③機(jī)頭右轉(zhuǎn)同時(shí)兩個(gè)主輪就會(huì)有向左運(yùn)動(dòng)的趨勢，所以會(huì)受到向右的側(cè)向摩擦力Fd和Ff的作用，這兩個(gè)力對(duì)飛機(jī)重心形成向左的恢復(fù)力矩。

這樣在轉(zhuǎn)彎力矩和恢復(fù)力矩作用下，飛機(jī)就會(huì)沿著一定的轉(zhuǎn)彎半徑和轉(zhuǎn)彎角速率轉(zhuǎn)動(dòng)，轉(zhuǎn)彎運(yùn)動(dòng)的向心力由側(cè)向摩擦力提供。前輪偏轉(zhuǎn)角增大，那么轉(zhuǎn)彎半徑減小。

需要說明，在轉(zhuǎn)彎時(shí)艦載機(jī)運(yùn)動(dòng)阻力相對(duì)于直線滑行是增大的，需要適當(dāng)加大油門提高發(fā)動(dòng)機(jī)推力才能使艦載機(jī)以比較穩(wěn)定的速度轉(zhuǎn)彎。

艦載機(jī)前輪可控偏轉(zhuǎn)角度α很大，可達(dá)到45°，因而可以實(shí)現(xiàn)小半徑轉(zhuǎn)向，提高在艦面的機(jī)動(dòng)能力，以適應(yīng)狹小的艦面空間。

但是我們知道三輪車轉(zhuǎn)彎太急容易翻車，那么艦載機(jī)轉(zhuǎn)彎太急會(huì)不會(huì)也“翻機(jī)”呢？

為防止這一點(diǎn)，艦載機(jī)有兩方面的措施：

一是通過控制前輪偏轉(zhuǎn)的控制率，實(shí)現(xiàn)小速度時(shí)，大控制率，即前輪大偏角控制；較大速度時(shí)，小控制率，即前輪小偏角；

二是規(guī)定滑行轉(zhuǎn)彎的速度，這樣就可以減小翻機(jī)概率。

不對(duì)稱推力轉(zhuǎn)彎

細(xì)心的同學(xué)發(fā)現(xiàn)，艦載機(jī)在艦面轉(zhuǎn)彎時(shí)，兩臺(tái)發(fā)動(dòng)機(jī)的尾噴口會(huì)發(fā)生變化，會(huì)變成一大一小，而且艦載機(jī)會(huì)向尾噴口大的一側(cè)轉(zhuǎn)彎，這又是怎么一回事呢？

實(shí)際上，這叫不對(duì)稱推力轉(zhuǎn)彎。其道理是這樣的。

當(dāng)艦載機(jī)想要轉(zhuǎn)彎時(shí)，可調(diào)整兩臺(tái)發(fā)動(dòng)機(jī)推力，使其大小不等，形成不對(duì)稱推力。這時(shí)兩臺(tái)發(fā)動(dòng)機(jī)推力對(duì)飛機(jī)重心的力矩不僅方向不同，大小也不相同。尾噴口變小一側(cè)推力比較大，形成轉(zhuǎn)彎力矩也大。

在轉(zhuǎn)彎力矩作用下飛機(jī)向發(fā)動(dòng)機(jī)推力小的一側(cè)轉(zhuǎn)彎，此時(shí)艦載機(jī)前輪會(huì)被飛機(jī)帶著向前的同時(shí)向側(cè)向滑動(dòng)。在地面對(duì)前輪的側(cè)向摩擦力和前輪穩(wěn)定距作用下，前輪向轉(zhuǎn)彎方向偏轉(zhuǎn)。這樣主輪和前輪的摩擦力提供艦載機(jī)轉(zhuǎn)彎的向心力，滑行軌跡向發(fā)動(dòng)機(jī)推力小的一側(cè)偏轉(zhuǎn)。

差動(dòng)剎車轉(zhuǎn)彎

另外，艦載機(jī)還可以通過差動(dòng)剎車來進(jìn)行轉(zhuǎn)彎。所謂差動(dòng)剎車，即控制左、右機(jī)輪剎車壓力不同，這樣地面對(duì)兩個(gè)機(jī)輪的摩擦力就不同，因而也會(huì)對(duì)艦載機(jī)的重心形成轉(zhuǎn)彎力矩。接下來的過程就和剛剛介紹的不對(duì)稱推力轉(zhuǎn)彎類似。有興趣的同學(xué)不妨自己具體分析一下過程。

以上就是艦載機(jī)在艦面的轉(zhuǎn)彎原理，這些轉(zhuǎn)彎方式飛行員可以根據(jù)具體情況單獨(dú)使用，也可以一起使用。

牽引轉(zhuǎn)彎

看起來，艦載機(jī)在艦面轉(zhuǎn)彎的方式還真不少，難怪它可以在艦面閑庭信步，悠然穿梭。艦載機(jī)在艦面整齊列隊(duì)看起來需要倒車入庫，會(huì)不會(huì)和駕?？颇慷管嚾霂祛愃颇?？

倒車是不行的！整齊列隊(duì)還離不開艦面保障人員的幫忙。艦面保證人員移動(dòng)艦載機(jī)的原理類似于前輪偏轉(zhuǎn)控制轉(zhuǎn)彎，通過牽引車將艦載機(jī)前輪抬起來，通過牽引車運(yùn)動(dòng)方向的偏轉(zhuǎn)拖動(dòng)飛機(jī)實(shí)現(xiàn)地面靈活運(yùn)動(dòng)。而且這種方式獨(dú)特的地方在于可以實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)確的倒車入庫功能。

艦載機(jī)地面轉(zhuǎn)彎原理你學(xué)會(huì)了嗎？

審核：郁大照（海軍航空大學(xué)）

撰稿：李　偉

策劃：吳玉良 周堅(jiān)毅 宋雅娟 肖春芳

監(jiān)制：張　翼 戰(zhàn)　釗

出品：中國科協(xié)科普部 海軍航空大學(xué) 光明網(wǎng)