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大雁通过编队飞行节省体力,飞机可以掌握这个技能来节约燃油吗?

2018-12-06    热:0℃  分享:肥羊羔

大雁飞行时,常常排成“人”字或斜“一”字形。有人说这是雁群纪律严明的表现,其实,这是一些候鸟在长途飞行时节省体力消耗的一种秘诀。鸟类飞行时,翅膀尖端会产生一股向前流动的气流,叫做“尾涡”。后面的鸟利用前面的“尾涡”,飞行时要省力得多。雁群飞行时所排列的队形,正是适于对“尾涡”气流的利用。大雁越多,雁飞起来就越省力气。同时,排队飞行,还可以防御敌害,相互照应,避免掉队。由于领头雁无“尾涡”利用,最为辛苦,所以雁群队形经常变换,其作用正是为了轮换头雁,使它别太累了。

大雁通过编队飞行节省体力,飞机可以掌握这个技能来节约燃油吗?

大批C-17编队飞行

既然大雁能够利用涡升力节省体力,那么同样靠气动布局飞行的飞机能否做到这一点呢?理论上当然是可以的,不过事实上,像大雁在迁徙时排成V字队形,并且朝同一方向,在军事和商业运输网络中找到编队飞行的机会是很难的。

大雁通过编队飞行节省体力,飞机可以掌握这个技能来节约燃油吗?

大雁编队飞行

既然大雁能够利用涡升力节省体力,那么同样靠气动布局飞行的飞机能否做到这一点呢?理论上当然是可以的,不过事实上,像大雁在迁徙时排成V字队形,并且朝同一方向,在军事和商业运输网络中找到编队飞行的机会是很难的。

大雁通过编队飞行节省体力,飞机可以掌握这个技能来节约燃油吗?

美军c-17运输机空投演习

不过“功夫不负苦心人”,这种被美国空军称为“涡流冲浪”的编队飞行技巧,在通过大量使用C-17编队飞行并反复总结经验,积累参数,经过数十年的努力后,终于被美军掌握。据说,应用这个“仿生学” 技能,从美国西海岸到夏威夷的往返编队飞行测试中,位于编队后方的C-17运输机平均节省了10%燃油,约7000磅(约3175kg),并且飞机的飞行品质几乎未受影响。目前这个技巧早已在C-17编队飞行中磨合成熟,并可能扩展到包括加油机和战斗机中使用。

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掌握涡流冲浪技能的美军机队如虎添翼

C-17编队飞行减小阻力的机理与雁群相似,‘踩在’前面飞机产生的上升翼梢涡中,飞行较‘省力’,可以关小油门以降低油耗,长距离飞行中效益明显。而且与雁阵中领头雁容易疲劳,需要反复变换阵型相比,飞机的耐力要好得多,因而可以长时间保持稳定阵型不变。

大雁通过编队飞行节省体力,飞机可以掌握这个技能来节约燃油吗?

雁群飞行中需要不断变换阵型

当然,对于体型庞大、机动性极弱的运输机来说,沉浸在前面飞行器的翼梢涡内必须具有足够的自动化能力以保持在机体、发动机和飞行控制的限制内,并且避免使乘员过度紧张。这也是美国空军需要反复磨合训练才能掌握这一技巧的主要原因。


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标签: 无人机编队飞行
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