1992年8月,国产“飞豹”战机两次试飞都出现异常颤振,飞行员黄炳新冒死试飞第三次,哪知道,飞机尾部方向舵竟直接被甩掉!

飞机在飞行中受附近气流涡流的影响,机翼可能发生横向和纵向两种方向的颤振,当颤振达到一定程度时,飞机就会瞬间解体。所以飞机在设计时都要考虑特殊颤振是否会发生以及发生后应该如何处理,而这就需要通过试飞来检验。

“飞豹”在之前的两次试飞中机翼和垂尾都出现了异常颤振,设计师和各设计研制厂技术人员一起排查,却总是找不出原因。原因找不到就必须继续试飞,但在原因和处置方式不明的情况下试飞,将会面临什么样的风险,谁都清楚。可是如果不飞,问题无法查清,飞豹就不能完成定型。

8月19日下午,试飞团团长黄炳新和一级飞行员杨步进昂首阔步登上飞机,执行查明飞机异常颤振振源的试飞任务。待飞机升空平衡后,俩人开始引发颤振试验。3000米高度,飞机状态稳定,没有震动迹象。

黄炳新将高度升至8000米,加大油门接通双发加力平飞增速。当飞行速度接近音速时,飞机出现了轻微的振动;继续加大推力,飞机进入超音速飞行,振动开始加剧。

座舱内,尽管安全带将黄炳新和杨步进的身体紧扣在座椅上,但他们仍能强烈地感觉到整个身体连同座椅都在剧烈抖动,俩人全身发麻,手几乎都要握不住杆。

更为糟糕的是,舱内仪表板和仪表指针因高频抖动变得模糊,根本无法看清刻度。见此情况,黄炳新果断决定收油门关闭加力,希望通过降低速度减轻振动。

但就在这时,飞机突然向两侧大幅度摇摆,接着只听“咣当”一声闷响,飞机剧烈地偏摇起来。

黄炳新赶忙大声地向地面报告:“飞机震动非常剧烈!”在耳机中一连串的吱吱声中,好不容易捕捉到了指挥员下达的返场命令后,黄炳新开始下降高度,转向机场,准备返航。

但此时一个新的问题又出现了,刚才还操纵自如的飞机忽然变得异常迟钝,形成坡度所需的压杆力和行程均比正常情况下大了约三分之一。

黄炳新试着蹬了一下右舵,毫不费力地一下子蹬到了底,但侧滑仪却丝毫不随蹬舵的动作移动!他心中一紧,飞机方向舵失灵了!

坐在舱中的黄炳新无法看到机尾,所以并不知道飞机的方向舵在刚才的振动中已经被震掉了。此时,包括塔台在内的所有人获取到的信息也只是方向舵失灵。

尽管如此,突发的故障还是让所有人震惊,方向舵失灵意味着飞机无法控制方向,该如何返场?如何对准降落?

塔台内一片寂静,这个意外让总设计师、指挥员们全都哑然了。虽然之前在地面的准备中,已经对试飞中可能出现的各种情况作了尽量充分的准备,但如此严重的情况,却是谁都没有想到的。

飞机上,黄炳新冷静地对杨步进说:“你别紧张,万一飞机不行了,你就跳伞,我把飞机飞回去,如果我牺牲了,而你跳伞成功,一定要将飞机的实际情况向组织报告!”杨步进却坚定地说:“团长,你不跳,我也不跳,你往前飞,我跟你一起往前走!”惊心动魄的考验才刚刚开始!

黄炳新尝试着推左发动机油门,同时向右压驾驶杆,飞机向右滚转,在左右发动机推力的反差力矩作用下,机头竟开始缓缓地横侧,改变着方向。他冷静而艰难地操纵着飞机朝着机场上空飞去。

由于方向舵操纵失效,当好不容易到达机场上空后,黄炳新建立了比正常情况下要宽一些的起落航线,放好起落架后有意的延迟进入三转弯。

飞机压着坡度进入三转弯后,机头缓慢地向左转着,此时整个飞机划着大半径向起落航线外侧甩去。黄炳新赶忙将坡度增加修正状态,由于带着起落架,飞机速度已经减小,既不能增加坡度,也不能再多带杆,只能任由机头慢慢左转。

飞机左摇右晃像一只断了线的风筝一样开始进场,观看的人群这才知道飞机出事了,当他们看到飞机上缺失了方向舵后,不禁倒吸一口冷气!没有方向舵的飞机在高速降落时,只能靠副翼不断变换方向,大角度侧滑飞行,飞机带着起落架和大角度着陆襟翼,同时速度又在不断减小,操纵会变得越来越困难,只要出现一点点差错,飞机就可能因失速而机毁人亡!

塔台内,指挥员们已经屏住了呼吸,不眨眼地盯着这架扭来扭去冲向跑道的战机,这么低的高度,跳伞逃生绝无可能!

黄炳新全力以赴的操纵飞机对向跑道中心线,杨步进则不间断地报出高度、速度数据,注视着飞机状态。90米、80米、70米……50米时飞机终于停止了摇摆,黄炳新柔和的拉杆控制飞机的下沉量,慢慢收光油门。

随着机头高高扬起,飞机轻轻触地,但令人没想到的是,就在接地的一刹那,机头突然急剧向右偏转,转眼间就要冲出跑道!黄炳新毫不犹豫地全力踩满左脚蹬,同时放出减速伞,终于,速度减下来了,飞机虽然滑出了跑道,但最终还是停了下来。

黄炳新跳下飞机,在人群的欢呼声中,悄悄回到了办公室。他打开办公桌抽屉,拿出了一封没有封口的信,展开看了一眼,然后撕碎扔进了垃圾篓。

纸上只有短短几行字:即使我这次牺牲了,为国防发展也值得。里边的钱是我交的最后一次党费。家人不要给组织添任何麻烦!

#历史故事#

#吉尼斯电动漂移新王者##漂移对车的要求有多高#

中科院物理所曾经写过一篇科普:

汽车漂移的时候都发生了什么?各种漂移是怎么实现的?

漂移指的是汽车转弯时后轮失去抓地能力而在司机可控范围内侧向滑出的现象,又叫做甩尾。

其中提到的后轮失去抓地能力也就是通常说的“后轮打滑”。为了描述“后轮打滑”的程度,人们专门定义了一个物理量——滑动率。

滑动率是指车轮在前进时有多大程度靠滑动,多大程度靠滚动。

当车轮不转动,擦着地面向前移动时,滑动率为100%,此时车轮与地面之间的摩擦力为滑动摩擦力。

当车轮正常滚动,与地面完全没有滑擦时,滑动率为0%,此时车轮与地面之间的摩擦力为静摩擦力。

不过以上两种属于极端的情况,通常汽车轮胎的滑动率在二者之间,正常行驶时接近0%,急刹车和猛踩油门的瞬间接近100%。

为什么滑动率在急刹车和加速瞬间会发生骤增呢?这还要从摩擦力说起。

摩擦力分为静摩擦力和滑动摩擦力,顾名思义,静摩擦力是指没有相对滑动的二者之间的摩擦力;而滑动摩擦力是指有相对滑动的两者之间的摩擦力。

静摩擦力有一个特点,那就是它的大小存在极限,一旦静摩擦力的大小达到某一个值,它就会突然消失转变为滑动摩擦力。

比如当我们推一个很重的箱子时,一开始推不动,这是因为箱子与地面之间存在静摩擦力,阻碍箱子运动。

而当我们加大力气后,箱子突然被推动,这是由于推箱子的力气大于最大静摩擦力,使静摩擦消失,转变为滑动摩擦力。

同样地,汽车在突然加速或减速时,加速或减速的力量大于轮胎与地面间的最大静摩擦力,使得轮胎表面与地面之间发生了滑动,轮胎的滑动率也随之骤然增加。

让汽车漂移的方法:司机通过突然加速或者减速,让作用在后轮的力量超过其最大静摩擦,使后轮滑动率增加,这样汽车后轮就会失去抓地能力,被甩了出去,完成漂移的动作。
于是根据使后轮失去抓地能力的方法不同,漂移也分为动力漂移(突然加速)和手刹漂移(突然减速)。

如何实现各种漂移?

>>>>动力漂移

正如前面的介绍,动力漂移是指过弯时,车速骤然增加,使得后轮的力量超过其最大静摩擦力,进而使后轮打滑甩出的现象。

要想完成动力漂移首先需要一辆后轮驱动车或四驱车,并关闭车上的安全系统。这是因为只有后驱和四驱车在司机踩下油门时,后轮转速才会随之迅速增加,进而使后轮失去静摩擦力。

而前驱车的动力全在前轮上,后轮只是随着汽车前进而转动,无论如何踩油门加速,后轮的转速都不会迅速变化,也就不会发生后轮甩尾现象。

有了合适的车辆,我们再说说操作。

首先,入弯前要减速降档,进入弯道瞬间猛踩油门,并转动方向盘,使汽车后轮向弯道外侧甩出。完成漂移后需减速,转回方向盘,使后轮恢复抓地能力,驶出弯道。

细心的小伙伴可能发现,动力漂移除了猛踩油门加速和转方向盘外,还有两个小操作——减速和降档。

其中,入弯前减速是为了给之后的加速留有空间。这是因为汽车在转弯时速度需控制在一定范围内才能保障安全。如果入弯前车速就很快,入弯时车辆就很难在安全的情况下继续加速。

而降档则是为了增加作用在轮胎上的力量。由于汽车变速箱的构造,发动机同样的功率下,一档的力量最大,随着档位的上升,力量逐渐减小。

因此,以同样的力道猛踩油门,降档后施加在轮胎的力量要大于降档前的力量,作用在后轮的力量也就更容易超过车轮的最大静摩擦力。

>>>>手刹漂移

相比于动力漂移,手刹漂移适用的车辆更多,无论前驱车、后驱车、四驱车都可以完成该动作,同样需要关闭车辆的安全系统。

这是因为无论什么车型,手刹都可以使后轮转速骤减,减速的力量大于最大静摩擦时,后轮便会打滑甩出,完成漂移的动作。

手刹漂移首先要在车辆入弯前调整至安全的入弯车速,并降低档位。入弯瞬间拉起手刹,并向弯道内侧猛转方向盘,此时后轮会被手刹锁住,停止转动,并向弯道外侧滑出。

车辆开始漂移后需松开手刹,调整方向盘,当车辆指向出弯方向时,方可加速驶出弯道。

>>>>收油甩尾

前面的两种常用的漂移方法都利用了静摩擦力有最大值的原理,然而汽车是一个复杂的系统,除了通过突然加速或减速改变后轮滑动率外,还可以利用汽车其他的特性实现漂移动作。

一种前驱车常用的特殊漂移技巧——收油甩尾。

首先在入弯前要保持汽车高速前进,入弯瞬间收起油门使汽车瞬间失去动力,同时向弯道内侧猛打方向盘,此时前驱车的尾部会自然地甩出去,完成漂移动作。

漂移完成后需转回方向盘,并踩下油门使汽车获得动力,正常驶出弯道。

这种漂移方法不也是通过收起油门,使汽车轮胎骤然减速,增加滑动率,进而实现漂移的吗?

其实不然,首先漂移指的是后轮甩尾,因此增加的应该是后轮的滑动率。

这种方法主要应用于前驱车,改变的是前轮的转速与滑动率,而增加前轮滑动率是不利于漂移的。

其次,收油虽然会使汽车瞬间失去动力,但是由于汽车具有惯性,车速与轮胎转速并不会迅速下降,因此突然收油不会导致轮胎滑动率剧烈增加。

那么这种漂移的原理到底是什么呢?

汽车分为轮胎和车身两部分,车身并不是与四个轮胎紧紧链接在一起,而是通过前后两组悬挂系统,悬在四轮之上。

我们可以通俗地理解为车身是通过前后两组弹簧与四个车轮连接的,因此当车轮加速时,车身不会马上加速,而是过一段时间才会开始加速,此时车身会向后倾,重心后移。

当突然收油时,车轮迅速减速,但由于悬挂系统,车身会过一段时间才开始减速,此时车身会向前倾,重心前移,如果这时转弯,就会发生收油甩尾。

这是由于当车身前倾,重心前移时,汽车大部分的重量就会压在车头,就好像一只无形的手按住了车头,使车头剧烈减速。

然而,由于汽车重量都压在了车头,此时车尾与地面之间的压力和摩擦力都迅速减小,车尾的减速程度远远不如车头剧烈。

于是车尾就和车头形成了速度差,车尾多出来的速度会使其甩向弯道外侧,形成漂移的动作。

怎么样,是不是没想到这种华丽的驾驶技术背后还藏着许多的物理原理?!

来源:北京数字科学中心

回顾一下心路历程,我真的会谢东耀
预约时间八点,八点进去了,没来,等二十多分钟说技术原因要等等,咱等,直播间打开了,没有主播,我真的服了,咱就说下次设备调试不能提前搞好吗,韩国时间现在都要十点了,你这不能弄就提前先说改时间呗,你这样子把那650多万的观看量热度纯纯溜粉了呗,我真的无语了。谢谢你东耀


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