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楼主: 万磁王

飞行员报告:性能怪兽,安装“兀鹫”发动机的另类“喷...

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 楼主| 发表于 2020-4-17 09:00:14 | 显示全部楼层
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平衡问题
  由于重心靠前,所有“喷火”如果在地面上施加过多的动力,就会轻易抬起尾巴,甚至可能损坏螺旋桨。“兀鹫”进一步增加了这个趋势,在启动时需要注意不能把油门开太大。
  “兀鹫喷火”战斗机在滑行时也感觉较重,不再像早期“喷火”那样是“风中的纸袋”,感觉更多贴在地面,这在遭遇强风或阵风时是一件好事。更长机鼻的确会遮住前方视野,因此与“灰背隼喷火”相比,飞行员在滑行中要更加注意从风挡两侧进行观察。
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更长机鼻的确会遮住前方视野

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 楼主| 发表于 2020-4-17 09:00:15 | 显示全部楼层
  所有螺旋桨飞机在起飞时都有偏航倾向,除非安装了共轴反转螺旋桨,后三点式起落架飞机放大了这种趋势,马力强大的战斗机更是如此。造成这种现象的原因通常被归咎于“扭矩效应”,但这只是故事的一部分。
  当油门全开起飞时,扭矩反作用力会使飞机向螺旋桨旋转的相反方向滚转,这将增大一侧起落架机轮的滚动阻力,导致飞机出现向该方向转弯的倾向,直到机翼产生的升力完全承担主起落架承受的重量为止。
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螺旋桨飞机的扭矩效应

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 楼主| 发表于 2020-4-17 09:00:16 | 显示全部楼层
  此外,在螺旋桨快速旋转且飞机缓慢移动的情况下,螺旋桨滑流将在飞机周围旋转并在垂尾和方向舵上不对称流动,从而产生导致飞机向扭矩效应相同方向偏航的气动力矩。
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螺旋桨滑流的影响

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 楼主| 发表于 2020-4-17 09:00:17 | 显示全部楼层
  在后三点式起落架飞机上,尾轮触地时螺旋桨旋转轴向上倾斜,这产生了所谓的非对称叶片效应,一侧的下降叶片产生的拉力大于另一侧的上升叶片,使飞机出现向与上述两种效应相同方向的偏航趋势。
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迎角导致的螺旋桨不对称拉力
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 楼主| 发表于 2020-4-17 09:00:18 | 显示全部楼层
  在起飞滑跑中抬尾轮时,螺旋桨桨盘变成了一个陀螺仪。当推杆低头力矩作用在桨盘时,陀螺进动现象会在螺旋桨旋转方向上产生90°反作用力,这也导致飞机向与上述其他效应相同的方向偏航。
  这四个因素的共同作用使飞机向同一方向偏航,值得一提的是侧风会进一步加剧问题或在一定程度上进行抵消,取决于侧风方向和螺旋桨旋转的方向。
  对于从座舱看螺旋桨是顺时针旋转的“灰背隼喷火”来说,飞机在起飞中向左偏航,要求飞行员登右舵纠正,方向舵配平可设置为完全向右以协助完成起飞任务。
  在“兀鹫喷火”上,螺旋桨旋转方向相反,从座舱中看是逆时针方向,所以会向右偏航。由于“兀鹫”的巨大扭矩、五叶螺旋桨刚度、以及长机鼻导致的更长力矩臂,偏航效应被放大了。因此建议飞行员缓慢将油门推到最多+7in的位置,不到最大可用增压的一半,并在功率起来前蹬左满舵,方向舵配平应该设置在完全向左以便起飞。如果油门推得过快,即便只设置了7英寸增压,左满舵也无法阻止飞机向右偏航。此时保持直线运动的唯一方法就是降低功率,这在起飞滑跑中是反直觉的。尾巴抬起时,仍需继续用力蹬左舵才能保持直线滑跑。飞行员此时无论如何已经意识到,他前面的发动机是怎样的一头怪兽!
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起飞中的“兀鹫喷火”

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 楼主| 发表于 2020-4-17 09:00:19 | 显示全部楼层
自由翱翔
  升空后,“兀鹫喷火”就成为一头性情更加凶猛的野兽,在空中自由翱翔,只需偶尔进行细致“能量管理”,该机直线飞行或俯冲中会迅速提高速度。与“灰背隼”的交响乐曲相比,“兀鹫”的声音不那么流畅,而且音符更加刺耳和喧嚣。如果油门收到慢车,尤其在高转速设置下,它会比“灰背隼”更吵闹并发出砰砰声。从这个方面看,“兀鹫”的表现就像是一台经过高度调教的赛车发动机。
  “兀鹫”超过2000马力的功率使前端五叶螺旋桨产生巨大扭矩,由于机鼻更长,具有更大力矩臂,飞行员在改变功率或速度以及俯仰操作时会使飞机偏航。飞行员必须非常积极地踩踏方向舵踏板,才能保持机鼻笔直,避免出现侧滑。如果你快速拉杆进入+3-4g的拉杆转弯(凭借“喷火”的灵敏控制响应很容易做到),那么“兀鹫喷火”的机鼻会向左侧滑,需要飞行员预先踩右舵才能保持直线机动,与“灰背隼喷火”的操作正好相反,但侧滑倾向更明显。
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转弯中的“兀鹫喷火”

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 楼主| 发表于 2020-4-17 09:00:20 | 显示全部楼层
  在以较低速度巡航时,较长的机鼻也会挡住飞行员视线,飞行员确实需要提高速度才能获得勉强能接受的前方视野(迎角降低)。尽管不是最经济速度,但“兀鹫喷火”显然需要以240节(444公里/小时)的速度巡航。驾驶“兀鹫喷火”飞典型通场时前,地面会消失在长机鼻下方,理想情况下需要俯冲接近以保持视野。战时“喷火”PR.XIX在高空执行侦察任务时,机鼻和机身会遮住数公里范围的地景,要准确定位目标非常困难。
  但是这些微小的不便之处已通过其他方式得到了弥补,显然“兀鹫喷火”仍然是架“喷火”,可轻松响应控制输入,只是格外“热情”了些。如果你喜欢动力和速度,那么“兀鹫喷火”就是你的理想选择。
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如果你喜欢动力和速度,那么“兀鹫喷火”就是你的理想选择
  毫不奇怪,“兀鹫”比“灰背隼”更饥渴。早期低功率“灰背隼”以1800转/分钟的转速进行经济巡航时每小时耗油136升,也就是以289公里/小时的速度巡航时的百公里耗油47升。战斗中该发动机油耗每小时接近318升,后来的两速两级增压“灰背隼喷火”的油耗增加了约15%。
  安装更大“兀鹫”发动机的“喷火”以1800转/分钟的转速进行经济巡航时每小时耗油182升,也就是在337公里/小时的较高经济巡航速度下百公里耗油56升。在战斗中,这个数字约为每小时耗油454升。

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 楼主| 发表于 2020-4-17 09:00:21 | 显示全部楼层
“灰背隼”还是“兀鹫”?
  在主流人群眼中,“灰背隼”始终是“喷火”的正统发动机,“兀鹫”从来没赢得过与前者相同的声誉或认可,但它的确是喷火战斗机所有后期型号的主要动力装置,使飞机的性能大为改善。
  我很幸运能够成为同时驾驶过“灰背隼”和“兀鹫喷火”战斗机的飞行员,尽管早期型“喷火”(如Mk.II和Mk.V)颇具吸引力,具有出色的轻量化和灵敏的控制响应,但当被问到时,我会将永远说“兀鹫喷火”是我的最爱,仅仅因为它强大的力量。
  评价“兀鹫喷火”战斗机的最后一句话也许应该交给著名超马林试飞员杰弗里·奎尔,他飞过所有型号的“喷火”,比其他任何人都更有资格做出评价。1943年1月20日,他驾驶了“喷火”Mk.XIV(JF316)原型机(当时被称为Mk.VIIIG)首飞,该机配备了两速两级增压的“兀鹫”65发动机。他在自己的书《喷火,来自试飞员的故事》中说:“该机表现出色,在7620米高度达到了716公里/小时的速度,海平面爬升速度超过每分钟1525米,令我印象深刻。在我看来,这种相对简单的改装带来了相当出色的变化,是一次质的飞跃,几乎等同于‘喷火’Mk.V到Mk.IX的改变。”
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“喷火”Mk.XIV(JF316)

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