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特技飞行:刀尖上的舞蹈

2022-06-17依夏

知识就是力量 2022年5期
关键词:特技飞行短时间气动力

依夏

特技飞行指的是飞机沿着纵轴(滚动轴)、横轴(俯仰轴)和立轴(偏向轴)这3个轴,在短时间内做各种旋转、翻滚等动作。由于飞机在做以上动作时需要保持一定的高度、速度和姿态,这种状态下的飞行员和飞机都要承受持续、剧烈的过载。

作用在飞机上的气动力和发动机推力的合力与飞机重力之比称为飞机的过载,它是飞机在飞行过程中受力计算及其结构强度计算的依据,可以反映飞机的机动动作性能。飞机在空中时,其表面力主要由气动力和推力组成,在飞机重力与推力不变的情况下,过载越大,飞机的气动力越大。

在实际飞行过程中,飞机想要在较短时间内政变自身的运动状态,就要以尽可能大的气动力实现相应的加速度。飞机获得的加速度越大,完成转弯、翻滚、盘旋等机动动作的速度越快。

过载大的飞机在实战中会占据更有利的地位

在衡量飞机性能时有一个重要指标,叫作飞机的机 动性。机动性是指飞机在一定时间内改变飞行速度、高度 和飞行方向的能力,它是飞机重要的技术、战术指标。

—般而言,飞机在改变—定的速度、高度或方向时 所需的时间越短,意味着它的机动性越好。例如,在实战 中,机动性越好的飞机在转换飞行姿态、调整飞行方向上就 越快,发起攻击或躲避敌机时的反应越灵敏,获得空战优 势的几率也就越大。

身穿抗荷服的飛行员

高速机动飞行动作往往需要飞行员承受更高的过载,比如:飞机在高速飞行的状态下做俯冲、拉起的动作时,飞行员随飞机有一个向上的加速度,身体处于超重状态,当过载达到7G时(G为重力加速度的符号,在航空领域—般用来表示飞机或导弹过载。平飞时,升力等于飞机或导弹的重量,过载等于1),其身上的血液会如同铁水一样重。这种情况下,心脏会由于不堪重负,无法正常供血,血液在离心力作用下涌向下肢,导致飞行员血压降低、大脑血氧供给不足,甚至晕厥。

为了解决这些问题,抗荷服应运而生。经过专业训练的飞行员通常可以承受20~30秒7~8G的短时间过载,而高速歼击机飞行员在抗荷服与高压面罩的配合下可以承受短时间的9G过载。

你一定想不到,抗荷服的设计灵感来自长颈鹿,要给“高高在上”的大脑供血,长颈鹿的心脏得有多强大?其实不然,长颈鹿血管周围的肌肉非常发达,能压缩血管,控制血流量。同时,长颈鹿腿部及全身的皮肤和筋膜绷得很紧,利于下肢的血液向上回流。

科学家在长颈鹿身上得到启发,设计出通过充气膨胀挤压飞行员的腹部与下肢,帮助血液在离心力作用下回流的抗荷服。抗荷服不仅能为人体中枢神经系统和大脑皮层的工作创造良好条件,同时还能防止人体脏器的变形和移位。

抗荷服如同飞行员的“护身服”,可以有效提高飞行员的耐受能力,使得飞行员能够操控飞机完成过载更大的机动动作,获得更优异的战斗性能。

精彩的特技飞行表演,不仅体现了飞行员无畏的勇气,更体现了科学技术强大的力量!

(责任编辑/黄盈盈 美术编辑/周游)

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