飞行员报告:协和客机的超音速之旅

来源:中国军网综合责任编辑:伍行健
2019-05-15 10:47

向超音速冲刺

我们以最直接的航线向超音速起始航点飞去,这个阶段会以0.95马赫的速度飞行,随着阻力的减小,飞行效率会随之提高。进入超音速的最佳高度是8500米,而此时其他客机则在继续缓慢加速与爬升,最终在10700米高度达到约0.84马赫的正常巡航速度。离开希思罗机场后,我们花17-18分钟飞到斯旺西东南部的布里斯托尔海峡,在这里开始向超音速冲刺。同样,在进入超音速前必须做一系列检查。

“协和”飞机拥有自己的北大西洋航线——Sierra Mike,Sierra November和Sierra Oscar。其他客机在跨大西洋飞行时会选风向最有利的航线,更高的巡航高度意味着风向对“协和”的影响要小得多,所以我们无需为避免逆风和追逐顺风而烦恼。虽说如此,驾驶“协和”进入高空急流仍能创造纽约-伦敦的最快飞行纪录。一年中某些时候,特别是十一月到一月之间当高空急流与我们北大西洋航线相吻合时,我们每天都会利用这股强劲顺风,创下2小时52分59秒的最快东行纪录,而典型耗时是3小时12分-3小时15分。我们总是会在时刻表上说需要3小时20分钟,让我们看起来总是能够提前抵达,给人留下谨慎承诺,拼命做事的好印象。我从肯尼迪国际机场到希思罗机场最快的时间是2小时54分钟35秒,我还保持了从伦敦到纽约间3小时6分钟的最快纪录。

当我们抵达超音速航点时,会向空管请求爬升,然后我们会油门全开再次开启加力以突破音障。这是一个高阻力速度区域,从0.95马赫到大约1.7马赫的阻力会更高,所以我们需要加力燃烧室产生的额外推力。这次加力将持续8-9分钟,在发动机变得足够高效后关闭,一般来说这个速度大约是1.7马赫。迄今为止,“协和”仍然是唯一一种不开加力就能从1.7马赫加速到2马赫,同时继续爬升的飞机。

突破音障没有任何感觉,飞行非常平滑。驾驶舱内唯一能察觉的迹象是当激波通过机身表面的传感器时,垂直速度表会不规律地乱跳3-4秒。在此过程中乘客能注意到的唯一感觉是发动机成对开启加力时,椅背会传来两次轻微推背感。

除了解决突破音障的阻力问题外,“协和”客机还需要解决超音速飞行的升力中心后移问题。在跨音速飞行时,“协和”客机的升力中心会随速度增加而后移。为了抵消这种情况,飞行员需要偏转机翼后缘的升降副翼,但这样做会产生更大配平阻力。“协和”客机的设计师意识到了这个问题,通过将飞机前部油箱的燃料泵送到后部油箱,使重心以相同速度后移,这意味着无需偏转控制翼面,不会产生配平阻力。从0.7马赫开始,10吨燃料将从靠近机鼻的油箱转移到垂尾下方的另一个油箱中。

当我们加速到1.3马赫时,另一个聪明的设计开始发挥作用。罗尔斯·罗伊斯/斯奈克玛“奥林巴斯”发动机无法吞入速度超过434节(804公里/小时)的空气,因此需要对进气减速。每个3.35米长的进气口内都有两个斜板,被设计用于产生激波,降低进气速度。由于斜板的定位非常敏感,所以由民航客机装备的第一台数字计算机控制。随着空气在减速同时也被压缩,所以需要膨胀以匹配发动机外部的空气压力。“协和”动力系统产生的推力一半是进气道产生的,空气在这里被减速、压缩、加速并再次膨胀。如果没有斜板,“协和”将无法超越1.3马赫。

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