民航探索编辑部 | 试飞时的火花是?

2024-10-14 17:29:00  104

天哪,那架飞机怎么会冒出火花?!一路火花带闪电,太惊险了!

别惊慌,那只是飞机在进行一项特殊的测试——最小离地速度测试。

哇,这样的试飞也太酷了,最小离地速度具体是什么呢?

简单来说,这就是为了验证飞机能够脱离地面起飞的最小滑跑速度,是试飞中的一大挑战,获得这个数据那可对飞机运行有着很大的帮助,我可以跟你详细说说呀~

No.1

最小离地速度是?

在飞机的审定试飞中,最小离地速度试飞被称为性能试飞的“三大战役”之一。那么,最小离地速度VMU(VelocityMinimumUnstick)究竟在飞机起飞过程中扮演着什么样的角色?为什么这一速度的验证如此关键呢?

安全起飞的关键限制

想象一下,当你玩三维弹球时,需要拉动弹簧来给弹球足够的力量,只有达到某个特定的力度,弹球才能冲上轨道,开始游戏。如果你拉得不够用力,弹球会无力地在底部滚动,无法弹起。

同样道理,对于飞机来说,VMU就是飞机起飞时需要的最小“启动力量”,它能够确保飞机获得足够的升力,离开地面。如果速度不够,飞机就像没受到足够拉力的弹球,无法起飞,被“困”在地面。

在实际民航飞行中,为了确保安全,飞机在离地时的速度必须比VMU多出5%到10%的余量,以防止意外情况的发生,例如在单个发动机失效的情况下,可以确保飞机仍然能够安全起飞。因此,验证VMU也等同于验证飞机起飞的安全性。

设计优化的重要参考

对于飞机设计师来说,VMU不仅仅是一个安全指标,它还是设计优化的重要参考。

飞机的外形设计、襟翼和缝翼的布局、重心位置等关键设计因素都会影响最小离地速度的计算。通过模拟计算和风洞实验,设计师们可以在飞机进入生产之前,就估算出这个至关重要的参数。反过来,VMU不仅能衡量设计是否合理,还可以为改进设计提供参考。

举个例子,假如某款飞机的VMU太高,这意味着飞机在起飞时需要更长的跑道。设计师们就需要考虑如何优化机翼设计或者调整重心位置,以降低VMU,从而缩短起飞距离。起飞距离直接影响飞机对于机场的适用性——起飞距离越短,飞机能够适用的机场就越多。

影响飞机市场竞争力的重要参数

对于客户来说,VMU可以作为判断飞机性能的一个重要指标。较低的VMU意味着飞机起飞时滑跑距离更短,减少了对机场跑道长度的需求,提高飞机的运行灵活性,就像人们选购汽车时会关注百米加速时间一样,VMU也直接影响了飞机的市场竞争力。

No.2

最小离地速度试飞过程解析

最小离地速度如何得出?

飞机是靠机翼产生的升力飞上天空的,它主要取决于两点:风速(也就是穿过机翼的气流速度)和机翼与气流之间的角度(我们称之为迎角)。当气流速度变快或迎角变大时,机翼获得的升力就会增加。

在测试飞机的最小离地速度时,飞行员要让飞机尾部接近地面,保持一个非常大的迎角,最大化提升飞机升力。

一般来说,飞机起飞时的机头抬起角度大概是7°到10°,而在这个测试中,飞行员需要让飞机达到13°左右的抬头角度。当飞机的滑跑速度慢慢增加,升力足以抬起飞机重量时,飞机的机轮和尾部会先后脱离地面。此时产生的速度就是最小离地速度,在到达该速度前,飞机不可能起飞。

试飞时的火花是?

在试飞过程中,飞机需要保持一个“高高仰头”的姿态,为了防止机身直接刮擦地面,飞机的尾部会专门加装一个“尾橇装置”。

尾橇就像是飞机的“护臀垫”,它不仅能防止尾部直接摩擦地面,还能吸收摩擦时产生的能量。那些肉眼看见的火花,正是尾橇和地面摩擦产生的,就像打火石擦出火花一样。

尾橇的作用不仅仅是保护飞机,它还可以测量摩擦时的高度变化、最大磨损程度等数据,帮助设计师更好地理解飞机的性能,进一步优化设计。

No.3

试飞都有什么挑战?

最小离地速度试飞是一个极具挑战性的试飞科目,风险性大、试飞技术难度大,这些都会给团队带来严峻考验。

最后,让我们听听参加过试飞试验的工程师们怎么说~

工程师汪浩:最小离地速度试飞是我个人认为风险最高的科目之一,对机组的控制要求高,对测试改装的精度要求高,任何一项都不能出岔子,这对团队的凝聚力和协作提出很高的要求。

工程师伏雨:最小离地速度试飞时,机组需要保持飞机大姿态滑行直至离地,试飞过程中视野会受到阻碍,这对机组以及现场试飞保障人员来说,都是巨大的考验。为确保保障好每一次试飞飞行安全,我们不能懈怠一分一秒,必须全神贯注沉浸于试飞保障工作中,平稳着陆后,心里的石头才能踏实落地。每一次成功试飞,都凝聚着团队成员的努力与坚持,每一次的拼尽全力,都会让我们与试飞科目共同成长,让我们的飞机飞得安全、飞得更好、飞向胜利。

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