爲什麼戰鬥機倒飛時不會掉下來?

新手村的快遞員


嚴謹的倒飛是指戰鬥機在保持-1g的重力加速度下進行的持續平直飛行,也就是肚皮朝天頭朝下的平飛動作,我們經常能在航展的飛行表演中看到。

戰鬥機能夠倒飛的主要原因是在於攻角控制。傳統飛機的機翼翼型是為頭朝上的正常姿態進行優化的,也就是說機翼上表面隆起下表面平坦。傳統理論認為在飛行中機翼上表面氣流在翼型的作用下流速較快,下表面氣流流速較慢,根據伯努利方程上表面氣流壓強低,下表面壓強高,於是上下翼面的壓力差產生了升力。

但美國航空航天局認為這個理論不完全正確,因為對稱翼型甚至平板翼型都能產生大量升力,這兩種機翼上下翼面的氣流路徑長度相同,以傳統理論來看不存在壓力差,那麼升力又從哪裡來的呢?更離譜的是傳統翼型機翼在倒飛中同樣能產生升力,此時流經機翼下表面的氣流速度仍然快於上表面,按照傳統理論應該產生負升力,飛機應該立即墜毀才對!

之所以出現這種悖論是因為傳統理論忽略了攻角對升力的巨大影響。所謂攻角也叫AOA,指機翼相對於迎面氣流之間的夾角。存在攻角時,流過上下翼面的氣流在離開翼面時會在翼面角度作用下向下流動,產生強烈的下洗流,以此產生直接升力。攻角和速度與升力成正比,也就是說不管翼型如何,飛機是正飛還是倒飛,只要存在攻角就能產生升力。

現代戰鬥機和特技飛機為了提高機動性,常採用對稱翼型,這種翼型在攻角為零時是不產生升力的,為了保持正常飛行,飛機在平飛中必須保持一定攻角才能讓機翼產生升力。同樣在倒飛中為了讓機翼產生升力,只要稍稍推杆壓機頭就行了。傳統翼型的飛機也能倒飛這是因為負攻角足夠大,以此產生的升力足以抵消翼型的負升力。

所以說只要攻角到位,板磚也能飛上天,當然也不能太大,不然就失速了。


飛豹科普秀


機翼能夠產生升力的直接原因,在於機翼上下表面存在一定的壓力差。對於低速飛行、採用平凸翼型的飛機來說,機翼上表面會因為流速被加快,壓力降低,從而產生翼型升力。機翼產生的升力還需要另外一個重要因素,就是迎角。當機翼與氣流方向有了一定迎角後,不僅機翼上表面會因為空氣被彎曲翼型加速產生負壓區,下表面還會產生正壓區,總體升力會大大增加。

因此,飛機保持平飛不僅依靠翼型升力,還要靠迎角升力。不過,這個迎角不能無限增大。當迎角過大時,上表面的氣流會因為摩擦效應和粘滯性造成氣流分離(氣流不能連續的從機翼前緣流向後緣),升力就會急劇下降,再加上機翼下表面的正壓區產生了巨大的阻力,飛機很快就會進入失速狀態。

那麼,當飛機倒過來飛行時,如果機翼仍然保持與前進方向的正迎角,有足夠的迎角升力就可以了。飛機在倒飛時機頭要比正常飛行時向天空上翹一些,這就是為了有足夠大的迎角使機翼上產生足夠大的升力維持飛機的倒飛狀態。

一般來說,當飛機需要倒飛時主要依靠兩種辦法,一是飛機在豎直面內通過向上做半圓弧飛行使機身形成倒飛狀態;另一種是操縱飛機副翼轉動,使一邊機翼往上、另一邊機翼往下繞機身做機翼旋轉的動作,形成飛機倒飛狀態,在飛機做特技表演時常能見到這種現象。倒飛時飛機採取機頭斜向上、機尾斜向下傾斜著機身,使反向的機翼原上表面(配合襟翼、副翼以及尾翼)與飛行方向形成一個適當的迎角(或稱為負迎角),由此產生升力,維持飛機倒飛狀態。


諸葛小徹



飛機能在空中飛行不單是靠飛機機翼的特殊形狀,還要靠飛機機翼與運動方向有一個迎角。因為戰鬥機速度快,機動性強。戰鬥機和民航飛機相比機翼很薄(翼型影響小),主要靠得迎角獲得升力。


機翼能夠產生升力的直接原因是機翼上下表面的壓力差。對於低速飛行、採用平凸翼型的飛機來說,機翼上表面會因為流速被加快,壓力降低,從而產生翼型升力。機翼產生的升力還需要另外一個重要因素,就是迎角。當機翼與氣流方向有了一定迎角後,不僅機翼上表面會因為空氣被彎曲翼型加速產生負壓區,下表面還會產生正壓區,總體升力會大大增加。


一般機翼在設計時就和機身成一定的角度,在倒飛(機腹朝上)時,只要機翼仍然保持與前進方向的正迎角(例如通過矢量發動機改變姿態),有足夠的迎角升力就可以了。飛機在倒飛時機頭要比正常飛行時向天空上翹一些,這就是為了有足夠大的迎角使機翼上產生足夠大的升力維持飛機的倒飛狀態。

此外飛機倒飛還需要特殊的供油方式,因為和獲得升力的問題無關這裡就不敘述了。一般來說戰鬥機倒飛屬於戰術動作,不會持續太久。


看得懂科技


這裡的倒飛是指肚皮朝天向前飛吧。就是倒扣飛行,可以堅持幾秒到十幾秒,時間再長了不僅飛機會掉高度,而且可能造成發動機熄火。這在朝鮮戰爭空戰中是一條的教訓。曾經有架米格15受傷後因為正著飛很吃力,沒多少經驗的

中國飛行員就倒著飛了好幾分鐘,結果發動機熄火,幸虧飛行員憑藉著“寧要飛機不要人”的精神,居然迫降了!倒著飛, 幾分鐘10來分鐘飛行員充血受不了不太可能,很多拿大頂的能倒立半小時沒事。我還能堅持十來分鐘呢。飛機勻速倒飛,飛行員完全可以承受。飛行員受過多少“拿大頂”那樣的訓練哪!倒扣飛一些直升機也能做到。阿帕奇就可以。也只能堅持幾秒,還不如固定翼飛機。至於機頭超前卻向後飛,除了直升機和鷂式、雅克38/36/141等、F35幾種垂直起降戰鬥機外,別的不行。


志搏雲天


之所以有這個問題提出來,是被初中學的機翼產生升力的物理模型誤導了,實際上飛機的升力主要是因為仰角導致的,就像風箏飛上天一樣。原理是因為上下表面的壓力差,但主要不是初中的物理模型導致的。可以想象極端情況下,大風可以把人吹上天,就很容理解飛機倒飛了。


手機用戶wangzw69


飛機機翼大致可以分為兩部分,一部分是不可以活動的機翼主體。另一部分是可以活動的襟翼,在飛機正常姿態下。襟翼向上為飛行提供降力,襟翼向下為飛機提供良好升力。如果飛機倒飛,力就相反。


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