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猎鹰飞行俱乐部:飞机在天空怎样辨别方向?

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飞机已经成为常用的交通工具之一,为人们的出行带来极大的便利。对关于飞机的知识也越来越好奇,比如高空空投为什么那么准?飞机在没有任何标志物的天空是如何分清楚方向的?等等。

下面小鹰就为大家揭晓这些“困扰”大家已久的迷团吧~

空投怎样才能“投的准”

空投大家都了解吧,就是从飞机上扔人或者扔东西,特别是战争或者救灾时,空投十分重要,但必须要投的准

空降空投实际上是从飞行状态下的航空器上进行人员和物资的投送。而降落伞作为空降空投最为主要的一种载体,承担着空中方向调整、地面平稳、准确着陆的作用。到第二次世界大战时,军事领域开始广泛应用降落伞进行空降空投。

想要减少失败,“投得准”是关键。一般来说,人员、物资以事先标明的中心点为圆心,半径为100米的区域内安全着陆就可算作“投得准”,是否“投得准”取决于5个因素。
1、首先是外部环境,这里主要指气象因素,也就是空中风的影响。

为降低空中风对空投准确度的影响,事先应由专业人员根据空降空投高度的不同选取大小不同的测风气球,通过观察气球运动轨迹并使用测风经纬仪实时显示的气球仰角和方位角计算出实时风速和风向,从而找出“投得准”的修正方法。

2、第二是不同类型降落伞的性能,降落伞按其形状可分为圆伞和翼伞。

圆伞相对载重量大,安全性较高,适用于大规模集群伞降。翼伞机动性、操控性较强,可急刹、转弯,并具有远距离滑翔性,因此,翼伞能够实现更为精准的空降,常常用以特种小分队形式的遂行军事任务。

3、第三是飞机等运输平台。

飞行方向、飞行高度、飞行速度都会影响空投的准确度。

有经验的机组人员会沿着事先规划好的飞行轨迹,并根据科研人员精准计算的开伞点、投放点进行安全飞行,在这个环节中,投放点的确定非常重要,即使投放时间前后误差只有1秒,物体在地面的着陆地点都会和预计的着陆区域相差甚远。此外,飞行员的技术也会影响空投的准确度,有经验的飞行员会通过空投时风速、风向的实时状态修正航偏,提高空投准确度。

4、第四是跳伞员自身技术。

跳伞员可以操控降落伞的速度和方向,熟练的跳伞员甚至可以操控翼伞精准着陆至一元钱硬币大小的点上。

2008年,汶川特大地震后的救援中,在无气象资料、无地面靶标、无指挥引导的“三无”条件下,15名空降兵战士操控翼伞有效避开多种障碍物,成功打通了灾区生命线。

5、第五,地面对空指挥引导非常关键。

空投前,对空引导员在地面指定位置铺上“十字形”或“T字形”靶标引导飞行方向,靶标纵横相交的位置表示空投着陆的中心点;飞行过程中,对空引导员根据实时风速风向与机组进行沟通,以便飞行员调整飞行方向;着陆前,跳伞员根据靶标附近放置的风向带,判定精准着落点。

随着仿真模拟技术、传感器技术、人工智能、计算机技术等技术的革命性创新,空降空投正向精确空投的目标迈进。中国航空工业的科研人员们正在思考为降落伞提供动力。

未来,或许可以实现在飞机上进行无人环境下气象条件的自主预测、空投路径的自主规划、投放位置的自主选择,空投对象自主进行航偏修正,或许还能在飞机飞到人的可见范围内时通过遥控来完成精准空投。

飞行员在天上是如何分清方向的?

汽车在道路上疾驰,加速、减速、转弯等,驾驶员要不停地观察路况,通过目视、后视镜等判断行驶环境。飞机在离地上万米的高空,穿云而过,翻腾俯仰,飞行员如何感知确认飞行状态呢?

机载座舱显示设备排布在飞行员座位前方的仪表板上,包含了各类的仪表和显示器设备。飞行员在飞行中通过观察这些设备上简单而精确的图形和符号,获取当前飞机的飞行姿态、发动机工作状态、地理信息、雷达信息、武器状态以及各种机械及电子装置的工作状态。通过这些关键数据,飞行员精准判断飞行状态,在云雾、黑夜等各种天气环境下,安全地操纵飞机。

机载座舱发展史

二十世纪早期,飞行员主要靠眼睛和耳朵接收信息,利用人眼、钟表、指南针和地图等来感知确认飞机在空中的飞行状态。

二十世纪中期,飞机越飞越快,越飞越高,对飞行状态的感知方式也越来越无法满足飞行需要。新中国航空工业建立以来,航空工业开始在飞机仪表板上增加一些机械仪表和信号灯来显示飞行相关数据,飞行员通过读取数个甚至数十个仪表、信号灯的数据来判断飞机的飞行状态,其中最重要是空速表、高度表、显示飞机俯仰和倾斜姿态的姿态指示器和显示航向的罗盘。

二十世纪六十年代,航空工业制造出第一台单色阴极射线管(CRT)显示器,CRT逐渐成为主流显示设备,显示屏幕逐渐替代大量的机械仪表,多个仪表的信息可以综合显示在单个屏幕上,还可以使用按键操作屏幕显示状态。典型的布局是用三个屏来显示所有重要信息。

二十世纪末,机载座舱开始进入“玻璃化”座舱时代,座舱显示设备主要采用液晶屏显示(LCD),相比CRT显示器,液晶显示器的更薄、更轻、集成度更高。

进入二十一世纪以来,适应飞机减重和大规模信息显示需求,机载座舱显示的尺寸越来越大,厚度越来越薄,数量越来越少,功能越来越多,逐渐用一个大尺寸显示屏幕替代多个小尺寸显示屏。飞行员可以从一个大尺寸显示屏上获取所有关键数据,操作方式也开始使用触摸屏、语音识别等各类人机交互手段,飞行员感知确认飞行状态的方式更便捷、更直接、更智能。

那么我们日常使用的电子显示设备与飞机上的显示设备有什么区别呢?能不能直接将电脑屏幕装到飞机上使用呢?答案是否定的因为机载显示设备使用环境与日常环境完全不同。

日常与飞机显示设备区别

要适应-55℃的极低温度。

要面对强太阳光直射。

要抵抗强烈的振动。

还会受到雷达、天线、电台等各种电子设备的干扰。

机载显示设备在设计、制造过程中,要以各种特定技术消除强光、强振、强电磁等恶劣环境的干扰,保证在上万米的高空显示器不会死机、黑屏、损坏或花屏。

那么机载座舱显示未来会发展成什么样呢?

科幻电影中我们看到的那些镜头,座舱显示铺满整个仪表板,甚至在透明舱盖上也能显示各种信息,飞行员通过触摸、语音、手势动作、脑电波等各种方式操纵屏幕,人机一体任意翱翔,这都将不再是科幻。

未来是什么样我们都不能预测,但随着科学越来越进步技术越来越先进,航空器在人们生活中会扮演越来越重要的角色,离我们的生活越来越近。

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