伴我启航  特技飞行及动作简介

    Extra300S ,是德国制造的单发单座高性能特技飞行表演用机。每年只生产10多架到30多架,主要销往美国,它的机翼全是用复合材料制作的,结构特别劳固,能承受高G机动带来的载荷。由于机翼后沿安装了全翼展的副翼,没有襟翼,也没有减速板,使到它的滚转率能达到400度/秒,优于不少现代战斗机。但另一方面,这也令到这架飞机在进近时气动外型过于“干净”,不容易减速,再加上它不可收放的起落架是后三点式布局的,地面滑行的操纵效率低,视界也差。这一切一切,令到这架高性能飞机对于新手来说有点“难以驾驭”,不过,这同时也是它的魅力所在。正如许多运输机驾驶员谈到原香港启德机场那个危险的转弯时,都会异口同声地说:“I love it!

    其实国内很多人都见过Extra300的实物:珠海航展中英国的“金梦”飞行表演队那四架涂成黄色的表演机中,长机就是Extra300,另外三架是双翼的Pitts-2。而加拿大北极光飞行表演队也有几架Extra300。在张家界特技飞行大奖赛中,冠军的座驾也是Extra300S。

  在本主页的“航展照片”中也有它们的倩影。

    

    FS98/FS2000中的Extra300S是美国著名女飞行员Patty Wagstaff的座机,Patty是三届美国特技飞行大赛冠军,获奖无数。她还拥有商业飞行员和飞行教员执照,具有多引擎飞机、水上飞机、直升机的驾驶资格,和多引擎、仪表飞行的教员资格。Patty协助微软进行FS98、FS2000的开发工作,提供了宝贵的专业意见。正如FS98的help文件所说的:不要错过向这样的一位大师学习的机会。

    下面对Extra300的飞行作一个简单的介绍

一、视界的调整

  FS98的前向视线普遍做得过高,可能是为了突出仪表板的精细。我们可用Alt-Enter键将视线调低些,但由于飞Extra300时动作变化快,需用数字键盘上的方向键转换视线方向,令这个调节很不方便,所以最好将Extra300的仪表板和前视窗都调小些,以取得较好的视界。但也不能把视界搞得太好,否则就不真实,影响对高度和姿态的目视判断。右图是在芝加哥Merrill C Meigs机场36跑道的起飞位置上的前向视界,由于飞机停在那里,机头向上,前方基本看不到东西,但滑跑加速时,机头向下转向水平,就能看到跑道面。

二、仪表

    对于从Cessna到737一路飞过来的朋友,Extra300的仪表只有两个有点特别:过载(G)指示表和歧管总压及燃油流量表。
    有些特技动作要求拉出某一个G值,这时就要用到 G meter,它还记录本次飞的最大G值。
    由于油门开度(或歧管总压)与油门杆行程的函数关系是非线性的,且总压和螺旋桨转速相对于油门杆的移动都有些滞后,所以飞Extra300时参考燃油流量(右边仪表的下半弧 fuel flow/ Gallon per hour)反而能更快的表现发动机拉力的大小。

三、地面滑行和起飞

    地面滑行速度不宜过大,速度不宜超过15节,转弯时全偏尾轮(与方向舵联动,用数字键,左:Ins;右:Enter;回中:5),.用单独的左、右轮刹车(F11刹左轮/F12刹右轮),转弯时速度近于0,保持一定油门开度。发动机推力杆行程少于30%,进气道歧管总压少于20英寸汞柱(inch Hg)。
  起飞时,加满油门后就应将操纵杆往前顶,令机尾尽早抬起来,以减小尾轮滑行的阻力和全机的气动阻力。随着飞机的加速,逐渐减小顶杆的力量至零,以免使螺旋桨打地甚至拿大顶,此时机尾已经在气动力作用下自然抬起,表速达70节后,轻拉点杆就可离地。起飞前应检查升降舵配平在中立或稍往上的位置。
  顺便一提,在张家界特技飞行表演大奖赛的录象中,可以看到有的飞行员在地面滑行时将油门加大些,保持一定的机轮刹车,这样就可以在速度很小的时候也将机尾抬起来,这种方法可以增加前向视界,不过,一不小心就会令螺旋桨打地。在FS里面由于刹车是开关式的,几乎不可能做到这种动作。

四、进近着陆

  进近速度70节,保持很小的一点油门,速度低时飞机的下沉率会大些。如果你以80节或以上进近,那么拉平后的平飘距离会很长。接地时的速度应在60节左右,要以三个机轮同时接地。

 

基本特技飞行动作

 

  在FS98的help文件中的Aerobatics Course部分写得相当详细和有条理,而且附有好几个avi文件展示动作的过程,下面只将文字部分整理出来:

  美国航空规范91部303款规定:在建筑物拥挤地区、人群上空、机场附近、部分管制空域不得进行特技飞行。飞机地高要保持在1500英尺以上,能见度最少3英里。联邦航空局规定:特技飞行时要带降落伞。比赛规定特技飞行动作要在这样的盒形空间内进行:长、宽各3300英尺(1005米),顶部地高3500英尺(1067米),底部地高取决于比赛的类型:初级特技飞行员设在1500英尺(457米),中级能低飞至1200英尺(366米)。高级能低至800英尺(244米)。超级能飞低至300英尺(91米)。

  作特技飞行前应检查燃油余量及油箱开关位置,发动机仪表读数正常,油气混合比调节杆,高度在3000英尺(914米)以上。最少作两次转弯查看空域同有无其它飞机。在FS中,就将auto-coordination(或auto-rudder)关掉,以取得对方向舵的独立控制。

  以下介绍几个基本的特技动作:筋斗(loop)、副翼横滚(aileron roll)、半筋倒转(Immelmann)及半滚倒转(split S)、古巴八字(cuban eight)、锤头转弯(hammer head turn)、螺旋(spin)

筋斗(loop)

筋斗相对是个简单的特技飞行动作,但能让新手习惯非正常状态下的飞机姿态、急剧改变的速度和过载对飞机和人员的影响。筋斗动作是在空中划一个垂直的圆。如果你认为翻筋斗只是将飞机加到足够的速度然后拉杆就行了,那么,你有需要看完以下内容:

动作:

和所有特技飞行动作一样,做一个完美的筋斗的关键是合适的进入和平稳的操纵。

1、将机头对准一条路或跑道等线状地标,调节发动机拉力,以表速140节平飞,以持续、稳定、柔和的力量拉杆。看看过载指示器,拉出4个G。

2、随着机头抬高,前方能看到的只是天空和白云,没有明显的参照物,这时望向左边,调整拉杆的力量,令翼尖在空中划一道圆。注意利用翼尖上的三角架作参照物。

3、当飞机将要倒过来时,一方面,头往后上方看,这时可以看到后面的天地线,以判断机翼是否水平,不带坡度(如带坡度,飞出来的航迹就不是圆,而是螺线)。另一方面,由于飞机上升时速度会急剧减小,机头会偏(类似于起飞时在低速状态下螺旋桨明显的进动效应令机头偏航),此时应根据已到了头顶的、进入筋斗前所选的线状地标来判断偏航并以方向舵稍作修正。

4、到达倒飞位置,缓缓释放拉杆的力量。如果你此时继续把杆往后拉尽,那么航迹就不会是圆形,而会是蛋形了,并且飞机可能会在筋斗的顶端失速。

5、进入后半圈后,增加拉杆的力量,注意速度和发动机拉力,需收点油以免超速。从机头观察线状地标,并注意机翼左边,适当调整杆力以令翼尖仍在划圆。

6、保持拉杆力直至机头回到水平状态。通常,筋斗的底部,过载是4G。


副翼横滚(aileron roll)

在这个动作中,飞机绕纵轴作360度滚转,同时机头以前方某个点绕一个小半径的圈。

Extra300S的滚转率能达到400度/秒,能够不用一秒就转回来。动作分成四部分:

1、选择前方一个参照点,一片云或一条路。

2、以140节平飞,拉点杆令机头抬起来,令姿态角达20度并保持,眼睛余光观察左边机翼确认姿态角。

3、保持一点拉杆力量,快速、柔和地将杆往一边压到底(通常往左边会易些)。

4、保持杆的位置,观察机头随着滚转而在前方划出一个小圆圈。在机翼即将重新回到水平位置时,杆回中。

一般作完成副翼横滚后,机角的姿态角会比原来低些,如果你在低空作连续几圈的副翼横滚,就要小心不要让机头朝下俯冲。


半筋倒转(Immelmann,殷麦曼)

这是以一战时期德国著名王牌飞行员Max Immelmann(1890-1916)的名字命名的动作。这个动作是正好与半滚倒转动作的顺序反过来的:先将飞机拉起,飞半个筋斗(前半圈),然后作180度的副翼横滚将倒飞状态的飞机翻过来。动作分解如下:

1、对准一条路,调节油门至速度160节平飞。

2、以4G拉起机头。

3、机头拉到垂直位置时加满油门,观察左边检查航迹。

4、往后面观察,当再次见到地平线时,压杆滚转180度。

5、保持一点拉杆力量直至机头回到水平。杆回中进入平飞。


半滚倒转(Split-S)

这是一个古老的战斗机战术动作,用于将高度转化成速度,常常用来摆脱敌机的攻击。它由一个180度的副翼横滚加上后半个筋斗组成。这个动作和半盘倒转是顺序反过来的。

1、对准一条路,调节油门至90节速度平飞。

2、进行半圈的副翼横滚,并收光油门。

3、在倒飞状态下往机头方向观察天地线,确保机翼水平,不带坡度,柔和地增加拉杆力量并保持,以进入(后半圈)筋斗。维持足够的拉杆力量,把机头稳定的拉起来,以免速度增加得过多。

4、恢复水平飞机,将油门加回至正常状态。


古巴八字(cuban eight)

古巴八字是一个组合特技动作。它由两个3/4筋斗,以及两个在筋斗后1/4半圈上做的180度副翼横滚组成。从地面上看,飞机的航迹是一个放平的8字。

如果你会飞比较好的筋斗和副翼横滚,做古巴八字基本没什么问题。

1、首先对准一条路,140节平飞,象筋斗一样以4G拉起,在上升过程中平稳地加满油门,在机身拉到垂直时(前1/4圆),油门要加到最大。

2、上升过程中往左看,到顶时往上看,同筋斗动作一样检查、修正航迹。

3、在转过3/4圆时,向前顶住杆,往左看,让飞机以45度姿态角倒飞俯冲而下,并需收点油门以免超速。

4、保持45度一小段时间,然后向左或右压杆将飞机滚转过来。观察前方的参考线保持航迹。

5、柔和拉杆抬起机头再次进入筋斗,以完成一个完整的古巴八字动作。


锤头转弯(hammer head turn)

  一个普通的锤,铁做的锤头,木做的手柄。如果你把它垂直往上扔,在上升的过程中,锤头在上,手柄在下的上升并减速,到顶时,锤几乎不动,手柄一下就翻到锤头的上面,变成锤头在下,手柄在上,然后往下掉。当然,在观察这个过程时,阁下应退后几步。

  Extra300是后三点式起落架的飞机,重量集中在机头(发动机),喻为锤头。而机身就算是半硬式结构,相对也很轻,喻为手柄。“锤头转弯”的动作就象是把一架飞机当成是铁锤垂直往上扔,然后让它“自己”掉下来。

  飞一个完美的锤头转弯需要发动机油门加满,柔和、有力的垂直拉起,在飞机在转向的支点上操纵的时机也很重要。需要单独使用副翼和方向舵:

1、找条线状地标作参照物。在平飞中加满油门加速至180节。

2、柔和、快速的拉杆令机头上升到绝对垂直位置(过载能达到6G)。

3、在飞机抬头过程中,望向左翼检查,保持绝对垂直。随着飞机急剧的减速,调整杆力保持绝对垂直。

4、当飞机即将减速至零时,向左蹬舵到底,并向右压点杆,让飞机以左翼尖为支点,在一个垂直平面内转弯掉头,机头朝下的往下掉。

5、当飞机开始下降时,收回油门,杆、舵回中,然后柔和拉杆改出成水平飞行。


螺旋(spin)

  失速可导致螺旋。如果一边机翼先失速,而另一边机翼仍未失速,尚能提供一点升力,就会令飞机进入循环的自转状态,飞机以较大的俯角下冲的同时,绕立轴作大幅度的偏航运动,飞机的速度却很小,飞机的航迹是下降的螺旋线。航迹看起来有点象是把一个做得不好、机头方向发散的副翼横滚动作的航迹竖着放。不过,螺旋本身是一种因机翼气动循环产生的偏航运动,不是滚转运动,而且,螺旋和失速两者都是气动现象,与发动机推力没有直接关系。在早期飞行活动中,人们不了解螺旋的机理,往往意外进入螺旋无法改出,常常产生致命事故。现代的比赛及表演飞行中,飞行员能够干脆利索的让飞机进入螺旋状态,转过预定的转数后能从选定的航向上准确改出。
  顺便一提,不同机翼布局的飞机改出螺旋是方法和难度是不同的,第二代、第三代超音速战斗机采用大后掠角、三角翼等布局,改出方法大相径庭,那些试飞员甚至说:“世界上没有两次完全相同的螺旋。”
 下面所讲的是平直机翼的运动飞机的螺旋:

1、对准参考点--道路或路口。

2、收油门以90节速度平飞。

3、平稳拉杆将机头抬起来至40度,往左翼看,以判断角度。

4、保持拉杆力,收光油门。在飞机减速时,需增加点拉杆力以让姿态保持40度。

5、在飞机即将失速时,柔和地将杆拉到底,向你需进入失速的方向蹬满舵并保持。机头会在开始进入螺旋时往下掉。

6、保持杆拉到底,蹬满舵,从机头方向往外观察并数转过的圈数。

7、要改出螺旋,向螺旋的反方向蹬满舵,杆回中,当自转一停止,舵回中。随速度的增加轻拉杆将机头改平。注意操纵要柔和平稳,以免进入第二次失速。


以上介绍是只是最基本的动作,而精彩的特技飞行动作还有很多很多。看别人的特技飞行表演也是个很好的学习机会。从电视上也能学到不少动作,大家还可以发挥自己的创造力来搞创新。找到几个高手还可以在网上飞编队特技。

  特技飞机的机动性好,但飞行动作和航线也应有计划的实施,预定动作做完就应降落,不要飞得漫无目的,在低空作大坡度转弯时要注意速度,以免失速坠地。
  在FS里面按 I 键可打开拉烟,可以用replay 或 记录flight video ,然后转成 tower view 以观看自己的“表演”。

 

2000年3月4日

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