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飞机发射了一边的导弹以后,如何保持重心平衡?

 朝_五_晚_九 2021-12-30

战机上的飞控系统可以通过控制机翼的升力配比来保证飞机在飞行过程中的平衡性。不知道大家有没有注意过飞机的机翼结构,如果大家在坐飞机的时候刚好有坐到机翼后面窗边位置的话,就会发现机翼上有着一片片像“挡板”一样的东西,比如下图所示,这些机翼上的结构其实就是襟翼、副翼和扰流板,通过控制这些结构的伸缩、开合、角度等参数,就可以控制机翼受到的升力、阻力大小。比如当飞机在地面降落需要减速的时候,扰流板就会被液压装置给顶起来,从而使机翼获得更大的阻力,同时升力也减小,可以让飞机的速度在最短时间内降下来。以后大家坐飞机的时候可以注意一下。

图一:机翼结构

至于襟翼,它的作用就是通过改变机翼面积和弧度来控制机翼的升力系数,因为所谓的襟翼是可以伸缩的,比如下图所示,简单来说:当襟翼伸出时,机翼的的弧度和面积都会增大,根据流体力学中的“伯努利定理”(流体流速快的地方压力就小),我们可以知道此时的机翼就会获得更大的升力。当然了,襟翼的类型有很多,比如根据位置、形状、作用的不同,襟翼也有着不同的名字,像前置襟翼、后置襟翼、吹气式襟翼、克鲁格襟翼等,如下图二所示,为襟翼大概的种类概括。这里不一一讨论。

图二:襟翼的伸缩

图三:襟翼种类

说完襟翼,再来看靠近机翼翼端部位的副翼,副翼其实就是一块可以上下偏转挡板,作用原理跟襟翼也差不多,同样是通过控制它的偏转角度来控制机翼翼端获得的升力大小,从而控制飞机的左右翻滚。即:

当副翼向上偏转时,此时机翼获得的升力减小,反之,当副翼向下偏转时,机翼获得的升力增大。

所以,像下图四所示的那样,以飞行员视角来看,想要控制飞机往右翻滚,那么此时需要增大左翼升力、减小右翼升力,即控制左副翼向下偏转、右副翼向上偏转;而要控制飞机往左边翻滚时,则是刚好相反,控制左副翼向上偏转、右副翼向下偏转,以便减小左翼升力,增大右翼升力。

图四:机翼的副翼工作原理

而这些机翼上结构基本上所有的飞机都有,就算有所差别也是大同小异,战斗机也同样不例外,机翼上同样有襟翼、副翼等结构的,比如下图五中Su-27K(后面被改名为Su-33)战斗机,图中我箭头所指的就分别是机翼上的副翼和襟翼,所以,当战斗机发射完导弹之后,飞控系统可以通过控制两侧机翼的升力配比来让飞机保持平衡,简单来说就是,当左机翼打出一枚导弹之后,左机翼的负载以及气动结构都会出现较大的改变,这时飞控系统就需要通过控制左翼上的襟、副翼来调整左翼受到的气动阻力和升力,以便和右翼保持平衡。当然了,具体怎么控制就不是我们可以知道的了,这也是飞控系统的事情。

图五:Su-27K舰载机

最后,飞机的配平还跟它上面的油箱分布有关,我以前在别的问答中给大家介绍过各种飞机的油箱位置,这里顺带提一下,比如下图中的就是F-22战斗机的油箱位置分布简图,图中蓝色的部分就是战机的油箱位置,战斗机与大型客机不一样,对空间利用率的要求非常高,必须充分利用机身内部的空间来储存燃油,所以从图中我们也可以看到战机的油箱在机翼、机体中部都有分布,有特殊要求的还会携带副油箱/保形油箱,而战机的配平除了控制机翼的升力、阻力之外,通过对燃油的位置的分布控制,也同样能控制战机的重心位置,其实跟客机的油箱配平差不多,油箱之间可以通过管线和油泵来连接,通过对燃油流动的控制来实现相互之间的配平。

图六:F-22战机油箱分布

因此,关于战机发射导弹后如何保持平衡的问题,到这里基本上也就介绍完了,总结一下就是飞机上的飞控系统可以通过对机翼升力、阻力配比的控制,以及油箱内燃油的配平,来实现对战机在飞行过程中重心的控制。

媒体来源:铁戈飞马

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