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一個傾斜的平面 因此，如果忘掉這些過于學術(shù)化的知識，機翼就容易理解得多；根據(jù)近期分析，機翼實際上就是空氣導流板。它是一個傾斜的平面，雖然巧妙彎曲且擁有精心設計的流線造型，但它本質(zhì)上仍是一個斜面。畢竟，這正是我們把飛機這種迷人而奇妙的機器稱為air-plane(“air”指空氣，“plane”指平面)的原因。 我們必須理解的是飛機(airplane)中關(guān)于平面(plane)的部分。這個平面是傾斜的，它穿過空氣時會與空氣形成一個角度，并因此將空氣向下推，這有點兒類似鏟雪車上的傾斜平面通過頂著積雪向前移動的方式將積雪推到兩邊。這個平面傾斜的角度，即平面與空氣相遇時二者形成的角度，對任何一個飛行員來說都是飛行中最重要的東西。這個角度就是迎角。 ...... 為什么會失速？ 假設此時你在一個安全的高度做一次飛行試驗。將你的油門調(diào)到800轉(zhuǎn)/ 分，然后努力保持你的飛行高度。你知道接下來將發(fā)生什么。這是不可能完成的任務。在你試圖維持飛行高度時，你會向后拉桿，這時飛機的飛行速度會慢下來；此時你仍然需要繼續(xù)向后拉桿，使機頭更高一些。最終，飛機會失速。很多飛行員都不能理解為什么失速會真的發(fā)生，也不能理解失速與迎角之間是什么關(guān)系。事實上，作為解釋飛行中很多問題的關(guān)鍵，迎角也是解開飛機失速之謎的鑰匙。 失速不是因為速度不夠 首先，我們來看一些錯誤的觀點。很多學員都認為，飛機每次失速的直接原因都是飛行速度不夠。“機翼上表面氣流的速度不夠快，因此不能產(chǎn)生足夠的升力”。事實并非如此，失速并不是直接由速度不足引起的。當作用于飛機的離心力過大時，飛機就可能在飛行速度很快時失速。例如，飛機在進行機身傾斜60°的轉(zhuǎn)彎時，它的失速速度大約是正常直線飛行時的1.5 倍；在飛機猛然退出俯沖狀態(tài)時情況也是類似的。只要你突然向后拉桿并且拉桿幅度足夠大，無論飛行速度有多快，哪怕是在極速狀態(tài)下，飛機都有可能失速。 反過來講， 即便飛行速度很慢，慢到比正常的失速速度還慢得多，機翼還是有可能產(chǎn)生升力。舉個例子，假設你駕駛一輛輕型飛機，以大約32 千米/時的速度在地面滑跑，飛機的尾部剛剛離開地面。在這種情況下，機翼會產(chǎn)生相當大的升力，這個升力雖然還不足以托起整架飛機，以至于飛機不會離開地面，但是它能夠承擔飛機大部分的重量，從而減小了機輪處的壓力。如果飛機在沙灘或者泥地上滑跑，那么情況將非常明顯。簡而言之，飛行速度不夠不是飛機失速的直接原因，而飛行速度足夠也不能保障飛機不失速。 ...... 轉(zhuǎn)彎的定律 飛機能夠快速進行急轉(zhuǎn)彎的能力，通常被稱為飛機的機動性。它不只事關(guān)戰(zhàn)斗機的飛行員，而且關(guān)系到每一架飛機中做任何一個飛行動作的飛行員。那些制約飛行員進行緊急的、大坡度的急轉(zhuǎn)彎的定律，同樣影響著他進行的每一個小轉(zhuǎn)彎，以及他對飛行路線的每一次最輕微的修正。(這些定律和操縱桿后拉幅度與機翼作用力的協(xié)調(diào)問題、過載，以及直線運動的持續(xù)性有著密切的關(guān)聯(lián)。)在這里我們不會通過數(shù)學分析來講解其中的關(guān)聯(lián)，而是簡單地告訴你這些定律是什么，以及它們是如何影響飛行員的。決定飛機轉(zhuǎn)彎能力的因素有三個，迄今為止，最重要的因素是飛行速度。 飛行的速度越快，飛機轉(zhuǎn)彎需要的空間就越大，而且會大很多。當飛機的傾斜坡度一定時，飛行的速度如果變?yōu)樵瓉淼? 倍，轉(zhuǎn)彎需要的空間就是原來的4 倍。 例如，以中坡度轉(zhuǎn)彎時，時速約160 千米的飛機需要約300 米的距離來進行轉(zhuǎn)彎(轉(zhuǎn)彎半徑約為150 米)；時速約320 千米的飛機以相同的坡度轉(zhuǎn)彎，就需要1200 米的距離。每當飛行員換到一架速度更快的飛機上時，上述特征便會在及時時間擾亂他的全部計劃。他會超出所有轉(zhuǎn)彎界線，讓自己轉(zhuǎn)得太遠，或者他會發(fā)現(xiàn)自己總是不得不讓飛機的傾斜坡度比預想的更大。但這還不算完。 速度更快的飛機轉(zhuǎn)彎時所需的時間也更長！當傾斜坡度一定時，如果飛行速度是原先的2 倍，那么轉(zhuǎn)彎所需的時間也是原來的2 倍。例如，以中坡度轉(zhuǎn)彎時，時速約160 千米的飛機需要半分鐘的時間完成轉(zhuǎn)向，時速約為320千米的飛機以相同的坡度轉(zhuǎn)彎時則需要1 分鐘的時間。如果一定要在半分鐘內(nèi)完成轉(zhuǎn)彎，那么飛機傾斜的坡度則要更大，同時操縱桿后拉的幅度也要更大，飛機必須以更接近失速的狀態(tài)飛行。 ...... 地平線 地平線是從水平方向望去，地面和天空交界處的線。對地面的觀察者來說，地平線看上去永遠都恰好保持在眼睛的高度。這就是為什么英文中“horizon”(地平線)含有水平的意思。當你駕駛飛機向高處爬升，地面逐漸在你腳下下沉時，你會期待地平線也逐漸向你的下方下沉。當然在極端情況下，在天文高度，你會看到地面成為球狀，就像我們看到的月亮一樣：地平線這時會成為大幅低于你的環(huán)狀物。 這是人們通常的看法。但當飛行者爬升時，他發(fā)現(xiàn)地平線并沒有保持在下方，而是跟著他一起爬升了。從1.6 米即與你自己身高差不多的高度到16000 米的飛在平流層的飛機的高度，地平線(幾乎)總是和你的眼睛一樣高。從你的眼睛到地平線的連線總是水平的。世界的邊緣沒有向下彎曲遠離你，而是似乎向上卷起來了。地面沒有呈現(xiàn)出凸面的球狀，而是呈現(xiàn)出一個凹面的碗狀。你好像懸浮在這個碗的半中央；碗的邊緣即地平線好像把你環(huán)繞了起來。 由于地面的人看到的地面和天空與天上的人看到的并沒有實際的區(qū)別，所以任何時間、任何地點，只要你觀察地平線，就可發(fā)現(xiàn)這種效應。但是在地面上，在日常居住的熟悉環(huán)境中，我們的眼睛已經(jīng)太習慣周圍的景物以至于不會注意到這種效應。房屋、空地和樹的存在，以及你認為你并不在碗中的想法，破壞了這種印象。但是哪怕在地面，這種碗狀效應在特殊的環(huán)境下也會變得很強烈，尤其是對尚不熟悉環(huán)境的兒童和外地人。當科洛納多及時次穿越天空晴朗無云且沒有樹木遮擋地平線的美洲大平原時，他向西班牙國王報告，在這一地區(qū)人總是有種在群山環(huán)繞的谷底騎行的感覺。來自美國內(nèi)陸地區(qū)的游客及時次從南加利福尼亞的懸崖上眺望大海時，常會感覺海面高過陸地！ 一個人的理智告訴他地平線應該在下方，但他的眼睛卻告訴他地平線上升了。這種矛盾可以被很簡單地解釋：地球太大了，而我們通過飛機所達到的高度相對來說很小，就算是在高空飛行的飛機實際上也根本不夠高！通過科學測量手段可以發(fā)現(xiàn)地平線的確在下方。例如，導航儀在測量一顆星星的“海拔高度”(從地平線上明顯升高的角度)時，會考慮“眼睛的高度”，在測量時，導航儀在1.5 米的帆船甲板上和在15 米高的輪船艦橋上得到的結(jié)果是不同的。仔細觀察從平流層拍攝的照片可以發(fā)現(xiàn)，相機是以非常小幅度的“從上往下”向地平線拍攝的。但是在一般的高度，這種地平線的“下降”幅度太小了，肉眼很難觀察到。例如，從1200 米的高度看上去，地平線也只會比眼睛的高度低1°！