問與答

福建北海的邵明友問：

1、為什么飛行員患了感冒就不能飛行?

答：流行性感冒(簡稱流感)和感冒(亦稱傷風(fēng))都是常見的呼吸道傳染病。感冒主要表現(xiàn)是上呼吸道癥狀，如鼻塞、流涕、噴嚏和咽痛，全身癥狀較輕，體溫正常或發(fā)點(diǎn)燒。不少人患了感冒，還能堅(jiān)持工作，但飛行人員患了感冒則要暫時不能飛行。這是為什么呢?

為了說明這個問題，需要簡單地介紹一下耳部和鼻腔的構(gòu)造特點(diǎn)。我們的耳朵(耳殼)中間有一個伸向內(nèi)部的管道，叫做外耳道，外耳道的內(nèi)端由一片薄膜封住，這薄膜叫做鼓膜，這是接受空氣中傳來的聲波的必要結(jié)構(gòu)之一。這個鼓膜為了能很好地接受聲波而振動，要求里外的氣壓相等。但我們生活環(huán)境的大氣壓力是隨著氣象的變化不斷地有上升和下降的波動的。當(dāng)飛行員和飛機(jī)乘客坐在飛機(jī)里面上升或下降，由于空氣密度越往高處越稀薄，高空的氣壓要遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于地面的大氣壓，因此在人們升降過程中。外界壓力在激烈地改變著。鼓膜的內(nèi)面有一個空腔，叫做中耳，有一個狹長的耳咽管，開口在咽部，和鼻咽腔相通。這是使中耳腔壓力能和外界大氣壓調(diào)節(jié)平衡的唯一通氣管。但是耳咽管的管口有肌肉控制的活門，不經(jīng)常開放。只在我們作吞咽或打呵欠動作時管口才開放，使鼓膜內(nèi)外的壓力一致，保證鼓膜的正常位置和功能。另外鼻子附近的頭骨中間是有空洞的，左右對稱地有四對。它們都與鼻腔相通，有和鼻粘膜同樣的粘膜被復(fù)著。這些腔叫做副鼻竇?；几忻皶r，鼻腔和咽腔的病毒迅速繁殖，促使鼻腔和咽腔的粘膜充血腫脹，分泌物增加。開口在這里的耳咽管口和副鼻竇口就會變窄或被堵死。如果這時仍去飛行，中耳腔及副鼻竇內(nèi)的壓力不能和外界劇烈變化的大氣壓取得平衡，使鼓膜內(nèi)外兩側(cè)壓力相差懸殊，就會引起耳鼓膜外突或內(nèi)陷(在飛機(jī)下降時特別容易發(fā)生、，引起劇痛、充血或出血，副鼻竇也出現(xiàn)劇痛和炎癥，產(chǎn)生航空性中耳炎和航空性副鼻竇炎。甚至形成久治不易痊愈的慢性病。

感冒時，潛伏在鼻腔和咽腔的細(xì)菌也會迅速繁殖，當(dāng)飛行下降時，由于外界氣壓迅速增高，鼻腔和咽腔的膿性分泌物可隨空氣壓入副鼻竇和中耳腔，造成急性化膿性鼻竇炎或急性化膿性中耳炎。

重感冒和流感對人體彰響大，由于病毒放出大量毒素，隨血流經(jīng)全身，刺激各器官，會出現(xiàn)全身不適、頭痛、發(fā)燒等中毒癥狀，導(dǎo)致飛行耐力顯著下降。這時如果飛行，容易出現(xiàn)黑視(做特技時自覺眼睛發(fā)黑)、暈厥(一過性意識喪失)、暈機(jī)病(惡心、嘔吐、出汗無力)、錯覺等反應(yīng)，危及飛行安全。

2、戰(zhàn)機(jī)滿載武器時，機(jī)翼兩側(cè)重量是相等的。當(dāng)一側(cè)發(fā)射出導(dǎo)彈后，這時戰(zhàn)機(jī)是如何保持平衡的?

答：我們知道，飛機(jī)的飛行姿態(tài)由機(jī)上的舵面進(jìn)行操縱。其中，位于機(jī)翼外側(cè)的副翼就是用于控制飛機(jī)滾轉(zhuǎn)運(yùn)動的。當(dāng)一側(cè)機(jī)翼翼梢上投彈后，另外一側(cè)的導(dǎo)彈會像壓蹺蹺板一樣引起飛機(jī)的滾轉(zhuǎn)。此時需要副翼向反方向給出相應(yīng)的舵量對滾轉(zhuǎn)力矩進(jìn)行補(bǔ)償，使飛機(jī)恢復(fù)平衡。在現(xiàn)代戰(zhàn)斗機(jī)上，這個過程是由戰(zhàn)斗機(jī)的飛行控制系統(tǒng)控制的?；具^程是機(jī)上姿態(tài)傳感器探知姿態(tài)的變化，經(jīng)過一定的解算之后再通過電路給副翼一個控制信號，使副翼做出相應(yīng)的偏轉(zhuǎn)，補(bǔ)償因?yàn)閷?dǎo)彈發(fā)射后產(chǎn)生的滾轉(zhuǎn)力矩。

3、升力是否由于上下翼面的空氣密度差產(chǎn)生的?

答：機(jī)翼產(chǎn)生升力，不是因?yàn)樯舷乱砻娴目諝饷芏炔町a(chǎn)生的。由于機(jī)翼的翼型(即機(jī)翼的剖面形狀)在上翼面有一定弧度，是彎曲的，而下翼面比較平直，這樣在氣流流經(jīng)機(jī)翼的時候，在上翼面就會因受到壓縮而流速加快，但在下冀面則沒有這種加速作用，相對上翼面流速就比較緩慢。根據(jù)伯努利原理，上翼面空氣的流速快壓力就小，下翼面流速慢壓力就大，這樣上下翼面就有一個壓力差，它就是氣流流過機(jī)翼產(chǎn)生的升力。

但升力與空氣的密度也是有關(guān)系的。即空氣密度越大，它在流過機(jī)翼時產(chǎn)生的升力也越大。所以同樣條件下，飛機(jī)在低空飛行產(chǎn)生的升力會比在高空產(chǎn)生的升力大；在冬天飛行產(chǎn)生的升力要比夏天飛行產(chǎn)生的升力大。

黑龍江鶴崗的朱筱楓同學(xué)問：

1、什么是DSI進(jìn)氣道，它的優(yōu)缺點(diǎn)各是什么?

答：DSI進(jìn)氣道即“無附面層隔道超聲速進(jìn)氣道”(又稱“蚌”式進(jìn)氣道)，是美國洛克希德·馬丁公司最早提出的。這種進(jìn)氣道在進(jìn)氣口前方的機(jī)身上設(shè)計(jì)一個鼓包狀突起，這個鼓包須跟前掠式唇口共同作用才能起到現(xiàn)有的進(jìn)氣道作用。通過這個突起對進(jìn)入進(jìn)氣道的空氣進(jìn)行預(yù)壓縮，并同時吹除影響發(fā)動機(jī)吸氣的附面層。

其作用是：第一，起附面層隔板的作用。前掠唇口改變了進(jìn)氣口附近的壓力分布，進(jìn)氣口中央壓力高，兩側(cè)附近壓力低，而與機(jī)身連接部位的壓力最低。當(dāng)附面層流流經(jīng)前面這個鼓包時，其流向開始向外偏轉(zhuǎn)，當(dāng)接近進(jìn)氣口時，其流向大幅度偏轉(zhuǎn)，被高壓氣流擠出進(jìn)氣口。二，對流入空氣進(jìn)行預(yù)壓縮，起到其他超聲速進(jìn)氣道的壓縮斜板的作用，但它具有更高的總壓恢復(fù)，能滿足性能和畸變要求。這種創(chuàng)新設(shè)計(jì)的鼓包，結(jié)構(gòu)簡單，沒有超聲速進(jìn)氣道的附面層吸除、輔助進(jìn)氣口、放氣等機(jī)械裝置，工作部件少，更加穩(wěn)定可靠，可以明顯簡化結(jié)構(gòu)，降低飛機(jī)重量，增大機(jī)內(nèi)空間。它還可以減少迎風(fēng)面阻力，適合與機(jī)身一體化設(shè)計(jì)，隱身效果好。由于結(jié)構(gòu)簡單，其維護(hù)費(fèi)用也很低。但設(shè)計(jì)中需要大量精確的氣動數(shù)據(jù)計(jì)算，而且對部件加工工藝精度要求很高，難度很大。

2、直升機(jī)地面共振是怎么回事?它是怎么產(chǎn)生的?

答：直升機(jī)地面共振就是直升機(jī)在地面工作狀態(tài)時發(fā)生的旋翼一機(jī)體耦合自激振動，在直升機(jī)研制設(shè)計(jì)中必須設(shè)法避免它。地面運(yùn)轉(zhuǎn)的直升機(jī)收到外界初始擾動(如粗暴著陸、滑跑顛簸、操縱過猛等)后，組成旋翼振動系統(tǒng)的各片槳葉繞垂直鉸不均勻地?cái)[動起來，從而產(chǎn)生回轉(zhuǎn)的不平衡離心力，它激起支持在后起落架上的機(jī)體結(jié)構(gòu)系統(tǒng)振動，作為機(jī)體上一點(diǎn)的旋翼槳轂中心，在隨著機(jī)體一起振動時，又以基礎(chǔ)震動的方式，反過來對旋翼在旋轉(zhuǎn)平面內(nèi)激振，加強(qiáng)或削弱各槳葉原有的繞垂直鉸的擺振運(yùn)動。如果旋翼系統(tǒng)產(chǎn)生的離心激振力的頻率和機(jī)體在起落架上振動的某個固有頻率相同或接近，而對應(yīng)該固有頻率的固有振型又能使槳轂中心在旋轉(zhuǎn)平面內(nèi)發(fā)生振動；同時槳葉減擺器的阻尼和起落架緩沖支柱的阻尼在振動一周中消耗的功比上述激振力對系統(tǒng)做的功小，則槳葉的擺振運(yùn)動和機(jī)體后起落架上的振動就會互相加劇，惡性循環(huán)數(shù)秒鐘內(nèi)就可使振幅增大到毀壞直升機(jī)的程度。因此，在直升機(jī)設(shè)計(jì)中，必須合理選擇起落架和槳葉減擺器的參數(shù)，使用維護(hù)時保持各參數(shù)的正常值，以避免發(fā)生地面共振現(xiàn)象。

本欄解答：新友

責(zé)任編輯：寒蘭