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飛機在馬上要落地的時候反而有些加速,是錯覺嗎?

飛機在馬上要落地的時候反而有些加速,是錯覺嗎?

文章|整理自知乎肥萌獅紙回答

圖片來自視覺

飛機在下降過程中會覺得明顯在減速(身體稍微前傾),但是在離地幾米或十幾米的時候會覺得在加速(身體不再前傾),落到地上之後又明顯減速(身體明顯前傾),這是我們的錯覺嗎?

飛行是一份十分簡單也十分複雜的事情,關於起降,尤其是降落,可不是直接把飛機擺在地上這麼簡單的事情。

飛機著陸的過程基本分為兩步:1,進入TP (traffic pattern)。TP 是圍繞跑道的五條邊,主要作用就是方便飛機起降以及ATC(air traffic controler)管理。

圖片來自知乎肥萌獅紙

飛機在每一條邊上的狀態都是不同的,所以飛行員要時時準備好調整飛機狀態及構型,比如放flaps啊,放landing gear啊之類的,當然,最重要的是控制飛機發動機轉數(進而控制飛機空速)以及俯仰姿態(控制飛機速度)。

飛機著陸的話需要先做標準進場程序,通常情況下是以45度加入downwind(三邊)。在三邊溜達一會兒(等一等在你之前的飛機降落啊,滑行啊,taxi 出跑道給你騰地兒)就要開始降落了。

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在美國,以tpa800ft為例(標準traffic pattern altitude是600-1000ft,原則上是能用越高越好,因為越高意味著越安全),在三邊後期下降200ft,油門降至低位(以訓練機C172為例),大約1500rpm,放下十度襟翼(增加阻力,加快降速),當與跑道旁papi/vasi(指示飛機下降率燈)呈現45度時,飛機轉到base(4邊),在四邊油門繼續保持低位,降20度襟翼,速度降至70kt。

這時飛行員就要通過判斷風向風速來決定何時轉到5邊(final leg)。如果飛機在四邊順風,則提前轉,逆風則稍後轉(當然修風遠遠不是這麼簡單的事情,這只是VFR飛行的最基本修正動作,如果要是詳細講那估計能編本教材)(4邊總共下降300ft)晃晃悠悠飛機飛機轉到了5邊啦,飛行員一看papi/vasi,點兒不錯,剛好在標準航跡上,2紅2白,這時就不能再大意了。飛行員要確認著陸構型正確。(landing gear, flaps最主要)

圖片來自知乎肥萌獅紙

飛行員一般採用標準下降率在5邊上一邊下降一邊前進,由於標準下降率十分柔緩,所以乘客一般是感覺不到下降的。

圖為飛行員視角的papi工作原理

飛機再下降不多時(約100ft),飛行員就要判斷現在進近標準否。如果不標準則立即go around(復飛)。如果一切安好,那麼飛行員就可以著重注意2件事:空速和目視參考點。

空速需要大約在61kt往右(+5-0kt)之間(油門要根據空速judge),而參考點(一般是papi延長線與跑道的交線)則要與座艙內參考點對準。

當飛機緩慢的下降一會兒,飄到了剛剛說的參考點上方就把油門抽空了的,同時最後進近油門抽空后要先把飛機由下降的姿態改為平飛的姿態,這個過程叫round out,其主要目的是減少飛機的能量,從而使飛機安全平穩著陸,也正因為如此,在round out的過程中飛機不斷損失能量導致飛機有下沉趨勢,所以飛行員需要把機頭拉起,這個過程就叫flare,其目的增加攻角提升飛機的升力,進行對飛機構型的保護,使landing更加輕緩舒適。

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根據上文所說,在round out的時候實際上飛機是要打破下降的趨勢的,所以這時就會有一個增加的上升的升力,而不是由加油門導致的。

飛機在下降的過程中,大部分時間是機頭下壓(pitch down)的狀態,機頭一直對準aiming point以保持穩定的下降率。

當飛機經過(pass)aiming point后機頭的狀態是逐漸拉平的,與此同時飛機的油門是要抽空的。機頭拉平會產生一個上升的升力(嚴謹來說升力增加的原因是因為攻角由負角度變為了正角度,以及地面效應,ps攻角的定義飛機機翼前緣與后緣的連線和相對來流的夾角),增加了勝利就有了一個向上的加速度。

在該坐標系中,物體運動狀態是相對靜止的,加速度是克服了飛機下沉的趨勢(升力與重力由重力大於升力改為二力平衡)。由於空氣摩擦飛機蒙皮,產生阻力,該升力僅僅可以維持平飛的狀態比較短的時間,這個過程是飛機機頭拉平產生的升力,所以加速度以及升力就是飛機機頭上拉產生的。

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推背感一詞嚴格意義來講並不正確,更恰當的比喻是推「臀」感。當然,推背感也是有的,因為俯仰姿態改變后飛機在縱軸上的速度也是有所增加的,由此推導,推背感也是有滴。

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