问题

把失控的飞机拉起来,需要很大力气拉动操纵杆吗?

回答
这个问题很有意思,涉及到飞行力学和驾驶舱内的实际操作。简单来说,失控飞机的操纵并不像你想象的那样,仅仅是“使出洪荒之力”去拉操纵杆就能解决。事实上,它比这要复杂得多,并且需要的是技巧和对飞机反应的深刻理解,而不是单纯的蛮力。

首先,我们需要理解“失控”这个词在飞机上意味着什么。飞机“失控”不是一个统一的概念,它可能指代很多种情况:

气动失速(Stall): 这是最常见的一种“失控”。当飞机在低速飞行时,机翼产生的升力不足以克服飞机的重力。这时,飞机会突然失去升力,开始下坠。在失速状态下,飞机的操纵面(副翼、升降舵、方向舵)可能效果大打折扣,甚至完全失效。
发动机失效或功率不正常: 如果发动机出力不足或完全失效,飞机爬升或维持高度的能力就会受到严重影响。
结构损坏: 例如机翼某一部分受损,导致气动外形改变,产生不正常的阻力或控制不灵。
液压系统故障: 现代飞机的操纵面很多是通过液压系统驱动的。如果液压系统失效,操纵飞机会变得异常沉重,甚至无法移动操纵面。
控制系统故障: 比如飞控计算机出现问题,或者操纵杆与操纵面之间的机械或电子连接出现故障。

现在,我们来具体聊聊在这些不同“失控”情况下,拉操纵杆的感受和所需的“力气”。

1. 气动失速(Stall):操纵杆的感觉与“大力”无关

在失速情况下,飞机机翼表面的气流会发生分离,这就像你把一张纸折叠得太厉害,空气就绕不过去了。这时候,飞机的升力会突然急剧下降。

操纵杆的感觉: 通常,在接近失速时,你会感觉到操纵杆会有明显的震动,有时还会有一种“抖动”的感觉,俗称“抖杆”。这是飞机在告诉你它快要不行了。
拉杆的“力气”: 如果飞机真的失速了,操纵杆本身可能并没有变得“异常沉重”,它的阻尼感可能还在。但关键在于,你拉动操纵杆(增加迎角,就是机翼相对于来流空气的角度)并不能立即恢复升力,甚至可能让情况恶化。
错误的拉杆: 如果在失速时你下意识地拼命往后拉操纵杆,这只会进一步增大迎角,使失速更严重,飞机下坠得更快。这时候需要的不是“大力”去拉,而是正确地“放杆”——松开操纵杆,让飞机减小迎角,让气流重新附着在机翼上,恢复升力。
正确的操作: 恢复失速的标准程序通常是“减小迎角”(放杆)、“增大发动机功率”(如果可能)、并用方向舵控制方向。一旦飞机减速、迎角减小,气流恢复,操纵面就会重新变得灵敏。这时候要拉起飞机,需要的力气会根据飞机的机动性而定,但通常是平稳、持续的力道,而不是一次性的蛮力。

2. 液压系统失效:这才是真正需要“力气”的情况

这是少数需要你投入巨大体力的场景。现代大型飞机高度依赖液压系统来驱动操纵面。这些操纵面通常很大,而且需要克服空气动力学产生的巨大阻力。

操纵杆的感觉: 如果液压系统完全失效,你手中的操纵杆会变得异常沉重,几乎无法移动。就像你试图用手指去移动一扇巨大的钢铁门一样。飞机的设计会考虑在液压失效时,留有一部分“机械备份”或者允许有限的操纵,但即便如此,操作也会非常吃力。
拉杆的“力气”: 在这种情况下,你需要用尽全身力气,并且借助身体的重量和杠杆原理来移动操纵杆。这需要长期的体能训练和技巧,比如用腿部和腰部的力量去辅助。而且,由于操纵变得如此困难,你的一次操纵动作必须非常精确,因为每一次尝试都可能消耗你宝贵的体力,而且反应会非常迟钝。

3. 发动机失效/功率不正常:需要的是精细调整,不是蛮力

发动机出问题时,飞机的爬升能力会下降,或者可能产生不对称的推力。

操纵杆的感觉: 操纵杆本身可能感觉正常,但你拉动它去爬升时,会发现飞机爬升得比平时慢,甚至无法维持高度。如果是非对称推力,你可能还会感觉到飞机有向一侧偏转的趋势。
拉杆的“力气”: 在这种情况下,你需要的是精确地调整功率,并使用方向舵来抵消不对称推力造成的偏转。拉动操纵杆来增加攻角以获取最大升力是需要的,但这不是靠蛮力,而是找到一个最佳的爬升角度,同时也要考虑飞机的速度和失速极限。

4. 控制系统故障:结果多样,取决于故障性质

现代电传操纵(Flybywire)的飞机,驾驶员的操纵杆是将指令传递给计算机,再由计算机控制操纵面。

操纵杆的感觉: 故障可能导致操纵杆完全失效,或者给出错误的信号。有时,操纵杆本身可能会异常抖动或不受控制。
拉杆的“力气”: 如果是故障导致操纵面卡死或产生异常力,那感觉会很奇怪,可能需要克服一种“对抗力”。如果是计算机发送了错误指令,你拉杆时飞机可能会出现意想不到的动作,这时就需要理解飞控系统的备份模式或者紧急程序,而不是简单地使蛮力。

总结来说:

“失控”的飞机,拉操纵杆需要的力气,绝大多数情况下,不是简单的“大力出奇迹”。

在气动失速这种最常见的“失控”中,你甚至需要松开操纵杆。
只有在液压系统失效等少数情况下,你才需要用尽全身力气去操作操纵面。
在其他大多数情况下,你需要的是精确的判断、正确的程序以及适度的、持续的力道来修正飞机的姿态。

飞行员的训练,正是为了让他们在各种极端情况下,都能准确地识别问题,并采取最恰当的应对措施,这远比单凭力气更重要。他们的手臂力量固然重要,但大脑的冷静、知识的储备以及经验的积累,才是他们能够“拉起”失控飞机的关键所在。他们不是在和飞机“搏斗”,而是在和物理定律、和潜在的危险进行一场智慧的较量。

网友意见

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的确要看飞机的类型,对于民航客机还有液压/电传系统上面的老师都已经解释的很好了,我再来解释一下没有液压/电传的小飞机这些情况下的感觉。

首先需要定义什么是失控。飞机有很多种可能的飞行过程中失控的情况,比如失速,控制面卡死,结构解体,结冰等等。

飞机正常飞行的时候,因为空速比较大,作用在控制面上的空气力量 (aerodynamic force) 也比较大,所以任何的操作都是很轻微的,正常飞行下绝对不会出现猛拉/打杆很多的情况,一是你力气也不够大不见得拉得动,二是速度太快了猛的拉控制可能会导致结构损坏。

如果是通常意义上的失速状态,那么因为一般来说这种情况下空速都比较慢(这里忽略 accelerated stall 这种比较特殊的情况),空气力量也比较小,实际上杆是非常轻的,而这种情况下拉杆也没用,改出失速需要减少攻角,大多数情况下是需要推杆的。

如果是机械故障控制面卡死导致的失速,那么可能是用多大的力量都没用的。这里的典型案例就是 2014 年在美国麻州 Bedford 的湾流冲出跑道事故,事故中两个飞行员没有在飞行前执行检查而忘记解除控制面锁定。在起飞到达 Vr 的时候发现控制面无法活动,这种情况下不管用什么方法哪怕两个人一起用力 + 液压也是没有办法拉得动的。最后飞机冲出跑道机上所有人无一幸免。

还有一种可能的情况是配平失控 (runaway trim) 导致的俯仰失去控制。对于小飞机来说最可能的情况就是自动驾驶的配平电机不受控制的转动。这种情况下飞行员要迅速断开自动驾驶的断路器并且手动恢复配平。虽然说对于小飞机来说理论上有在配平完全失控的情况下继续飞行的可能,但是飞行员在这种情况下很快就会无法承受巨大的空气力而失去控制,或者因为控制需要的力量太大无法完成正常的紧急迫降操作。

结构解体这类失控情况下说其实飞行员怎么操纵已经无所谓了。。say goodbye to the world

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