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为什么飞机在水面上迫降非常危险,那么水上飞机是如何在水上安全降落的?

飞机在水上迫降时,很容易发生翻滚(不平衡),乃至被撕裂(因为空气与水的摩擦力(阻力)不同)。 那为什么水上飞机(不论是浮筒式还是船式)可以安全在水上降…
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5 个回答

居然会被邀请到这个,哈哈。本人是一个有非常丰富的水面起降/迫降/摔飞机经验的航模飞行员,哈哈哈!那我就拿我在航模飞机上的经验来回答一下吧:

先说为什么水上迫降危险。

水的密度是空气的八百倍左右,水还有很强的表面张力。你接一盆水,手掌用尽全力拍水面试试,疼不疼?

水上迫降有两种,一是飞机大角度接触水面,比如失速拍在水上或者失控栽到水里都属于这种情况。在接触水的瞬间表面张力对飞机的撞击点产生一个冲击,破坏飞机撞击点附近的结构,并产生冲击波沿机体传播也会造成破坏。随后,飞机插入水中产生巨大的减速,高过载导致飞机更多结构的破坏。本人的一架练习机就是这样“殉职”的,捞回来已经碎成渣了。

如果是可控迫降,飞机以小角度接触水面,则由表面张力产生的冲击力比较小,但由于博努力原理,圆弧流线型的机腹高速接触水面后会瞬间产生强大的负压,迅速把飞机“吸”到水里,机头立即下沉,一头没入水中,速度减小后再浮起来。这种情况飞机主要是由于高过载造成破坏。由于这种负压吸引的不可控性,所以双发飞机迫降水面极容易产生不对称力矩,造成飞机翻滚甚至解体。本人两架飞机因为没电和失控的原因这样迫降过,幸好速度不快,航模飞机也很轻,所以损伤不大,但真机就不好说了。

再说水上飞机为什么能够安全起降。因为首先水上飞机的机腹或者浮筒设计成船底形状的而且非常坚固,能够承受水的冲击并适应高速滑水。同时浮筒带有一个重要的结构叫做“断阶”,如下图:




所有的水机,不论大小,统统有这个断阶,没有断阶水机是无法起飞的。它的作用就是在高速滑水时将空气引入断阶后部把水隔开,防止负压吸引,这样飞机在起飞时就能顺利离开水面,降落时也不至于一下子被吸到水里。本人曾经不信这个邪,自己DIY了两个不带断阶的浮筒,结果无论如何也无法飞起来,自然也没有试过怎么降落,哈哈。

至于迫降前抛行李减重的,确实有过很多案例,不过都是小型飞机,结冰了或者引擎不给力了,拉开舱门扔东西。但是对于大型客机来说这个是不现实而且极端危险的。客机的货舱都在客舱地板下面,也是增压的,要开门的话就需要泄压,这样一来客舱就也没有压力了。设计这么一个扔货舱门带来的附加结构增加了复杂性,保养成本提升,可靠性降低,反而得不偿失。最重要一点,飞机都是配载的,扔货的过程中或者扔货后极有可能发生重心偏移造成操纵困难。所以客机都选择不扔货。

至于滑翔距离与重量的关系,以本人玩航模滑翔机的经验看,有一个最佳重量能够让飞机滑翔的距离最远,轻于或者重于这个重量都会造成滑翔距离变短。首先要明白一点就是对于同一架滑翔机来说越轻则可以飞得越慢,越重则必须飞得比较快,否则会失速。大的重量意味着大的能量(动能和势能);而大的速度则带来大的阻力,也就是更多的能量损失。只有在那个最佳重量,同时飞行员配平飞机调整到该重量下最合适的某个速度,飞机能量与能量损失的比值达到最佳才能够取得最大的滑翔距离。很多高性能滑翔机(载人的那种)都是有几十甚至上百公斤压载水箱的,这个压载水的作用就是存储能量从而让飞机滑翔得更远。着陆前把压载水排掉,因为着陆需要低速飞行,越轻则速度可以越低。

看到个滑翔机放水的照片

编辑于 2019-02-26 22:23

在模拟机上有水上迫降的科目。如果接地前下降率大于100英尺每分钟,系统自动判定为坠毁。所有屏幕全红并伴有撞击声,给飞行员带来极大的压力。


掌握了最终的下降率就成功了一大半,就这样说起来很简单的科目,偶尔也会让我飞一身汗。每次飞都红的飞行员我也见过不少。


所以,再吹一波我的老学长,哈德逊河上的确是创造了奇迹。

发布于 2019-01-05 14:44

这个问题邀请我应该没错了

所以 不谢

首先我们要考虑一下表面张力和水的粘性,

这俩东西可怕哟!

飞水上之前,我一直觉得,水飞嘛,肯定倍儿安全,逮哪儿落哪儿,发动机失效不用怕!后来开始学习水上,我发现自己真是图样图森破。这玩意儿,正儿八经不是人飞的。

当我们选择陆地型飞机水上迫降,或者水上型飞机着水时,必须要了解,水,是硬的。表面张力的缘故。陆地型飞机都有起落架减震支柱,而没有放出起落架的它们和水上飞机,是没这玩意儿的。所以,飞机以多大的下降率接水,水就给你相应的回馈,而不会像地面有轮胎和减震支柱帮你缓冲。其次是水的粘性,也就是阻力。当陆地型飞机以机身着水,其和水体接触的部分会受到极大的粘性和阻力作用,对于没有经过特殊设计的机身来说,强度很难对抗这样的撕扯力。这也就是为什么说萨利机长的那次水面迫降是个奇迹,他幸运的以最佳角度和尽可能低的速度着水,既保证了俯角不会太小导致拿大顶,又保证了仰角不会太大导致机身被扯碎。

哦对,还有横滚姿态,保持水平做的也相当完美。

辣么!水上飞机为熟么能着水捏?首先是强度,机身强度和结构作了相应的设计和加强;其次是船体和浮筒的破浪构型;还有尽可能轻盈的着水。


另外,题主关于释放货舱的想法,这将带来一系列的变化,而这些改变所带来的结构强度损失以及增重,得不偿失吧?

Ps:减重可以增加滑翔比。

发布于 2019-01-03 19:03

水上飞机的底是船底,有一定的破浪能力,机头不会扎进水里,而且机体结构也对水上起降最了一定强化。机翼两端的浮筒也可以避免翻车。


最重要的就是对低速性能的强化,水上飞机不想一般的飞机采用后略翼而是采用平直翼,低速时能提供更大的升力,让水上飞机以可控的姿态降落,而不是失速插水。

发布于 2019-01-03 07:11

水上飞机水面降落也是比较危险的,水面降落阻力比较大接触水的瞬间飞机的力平衡会有很大的改变,如果姿态不对或者有突然的浪,水上飞机也一样会翻沉!

发布于 2019-01-04 17:28