特技飞行就是指特技表演飞机在沿着纵轴、横轴和立轴三轴空间中，在短时间内做综合旋转动作。在特技飞行中，飞行员进行绕飞机三轴的飞行，这三轴是：纵轴(滚动轴)、横轴(俯仰轴)、立轴(偏巷轴)，一般规定了9组飞行动作造型：直线和转弯、滚动转弯、直线的组合、螺旋、缒头机动、尾滑机动、斤斗、S型和8字型、滚转(慢、滚中有停、正或负弹滚)、直线、斤斗和滚转的组合，在正飞和倒飞中可以实现数千种组合。

起源

介绍

分类

特技表演进行倒飞时，燃料怎样进入发动机？

特技飞行中安全措施——弹射座椅(弹射座椅术语 弹射模式)

意义

起源

特级飞行的最初起源其实是很偶然的。在实际的战争中，有些飞行员技术高超无意中飞出了特别的动作，而且在生命受到威胁时，也急中生智发明了许多惊险的动作，这就是最初的特技飞行。

人们对飞机的飞行动作是逐渐认识、逐渐计划、逐渐探讨以后发展的。比如说1913年，就有一个俄国人叫尼斯欠诺夫，他是军长，也是一个飞行员。有一次飞行，他飞着飞着无意中就翻过去了。后来，这个动作就被人称作“尼斯欠诺夫”翻滚。特技飞行表演队是第二次世界大战以后才出现的一种特殊的飞行团队。

介绍

飞机急剧改变飞行状态和运动参数的标准化的机动飞行。

特技飞行最突出的特点是在不同的特技动作中飞机飞行状态、高度、速度、方向和过载等参数急剧变化。飞行员的操纵动作比较复杂，飞行员必须随时判明飞行状态，了解运动参数的变化，及时准确地操纵飞机按预定轨迹运动，防止因操纵不当造成飞机失速或进入尾旋。

特技飞行中飞行员常因过载大、头部供血不足而引起周边视觉消失、视野缩小。当过载继续增大 (4～5.5g)时，中心视觉即消失，两眼发黑，这种现象称为黑视。为了增强抗荷能力和推迟黑视的产生，特技飞行时飞行员都穿抗荷服。在特技飞行时飞行员精力高度集中，体力消耗大，因而容易疲劳。

特技飞行是随着飞机性能的改进和空战与表演的需要而逐步发展起来的，并且早已成为专门的飞行技术。它对提高飞行驾驶技术、增强耐力、培养勇敢精神和充分发挥飞机性能都有重要的作用。它又是歼击机飞行员空战战术的技术基础，每个特技动作都可能成为夺取战术优势的手段。飞行表演中也广泛应用特技动作，并且不断创新。特技飞行按空间位置分为水平面、铅垂面和空间特技，按飞机数量分单机特技和编队特技。按高度分低空特技、中空特技和高空特技。

常见的特技有盘旋、俯冲、跃升、战斗转弯、下滑倒转、筋斗、斜筋斗、半筋斗翻转、水平8字、上下横8字、跃升盘旋、跃升倒转、上升下滑多次横滚、水平一次或多次横滚和慢滚等。

特技飞行最好的活动高度是中空，因为高空特技飞行会受到飞机性能的限制，而低空特技飞行离地面太近，不够安全。

因用途不同和强度、操纵性能的限制，并不是所有飞机都能作特技飞行，旅客机和运输机等均不能作特技飞行。

分类

从动作复杂程度和难度来说，分为简单特技、复杂特技和高级特技。飞行表演有单机、双机、四机、五机、六机、八机、九机编队表演。各种特技表演动作的完成，主要取决于飞机的性能，其次才是飞行员的水平。有了高性能的飞机，就能做出高难度的动作。

特技表演进行倒飞时，燃料怎样进入发动机？

重力是个很奇妙的东西，因为它无时无处不在，因此人们对它都习以为常了。例如，所有常规汽车或飞机的燃油系统都需要依靠重力来让燃油进入油箱，并且驱动燃油的流动。倘若让您试飞一架上单翼飞机（如文章 飞机如何飞上蓝天 中所示）然后进行倒飞，发动机几乎会立刻停车。在重力的作用下，燃油从油箱（位于机翼当中）进入发动机。

那么特技飞机进行倒飞和翻筋斗时，如何把燃油送入发动机的呢？为了弄清楚这个问题，我找到了一名双翼特技飞机（如下图所示）飞行员兰迪·亨森，向他请教了这个问题。

根据兰迪的说法，这其中有两种机理：

“第一种机理是像我所驾驶的Pitts S-1T飞机，采用重锤吸油管设计。油箱位于机身内驾驶员膝盖的前方。油箱内部有一段软管，软管的自由端固定了一个重锤。当飞机正飞时，油箱中的软管（即重锤吸油管）将会受到重锤的牵引而沉到油箱底部，并从那里吸取燃油。当飞机翻转，进入倒飞状态时，重锤会将软管牵引到油箱的顶部（这时候实际上是油箱底部）并从那里吸油。这的确是一种很棒的设计，因为只需要一个油箱，并且无论飞机处于正飞还是倒飞状态，都能吸取到全部的燃油。在我所熟悉的所有高性能特技飞机上，这项设计都得到了应用 ——这些飞机的机身中都有一个油箱。”

“第二种解决方案是倒飞油箱。这种技术应用在类似于Super Decathlon（一种上单翼飞机）的飞机上。这种飞机的主油箱位于机翼当中，高于发动机的位置。在正飞状态下，燃料在重力的作用下，流进发动机驱动的燃油泵的进油口（对于像Cessna 150这样的飞机，由于飞机上没有倒飞供油系统，所以也不需要燃油泵——燃料在重力的作用下进入汽化器）。为了进行倒飞，在靠近驾驶员脚部的地方装有一个小型的倒飞油箱。倒飞油箱与机翼中的主油箱是相连的。在正飞状态下，机翼油箱中的燃料在重力的作用下流进倒飞油箱中，直至将其灌满。倒飞油箱与燃油泵的进油孔相连，当飞机翻转，进入倒飞状态时，倒飞油箱将会在发动机的上方。于是油箱中的燃料将在重力作用下流入燃油泵中。在连接主油箱与倒飞油箱的管道上有一个止回阀，它能够防止燃油在飞机倒飞时倒流回主油箱。在Decathlon飞机中，倒飞油箱的储油量能够支持飞机进行大约两分钟的倒飞。

“无论是我驾驶的飞机，还是我见过的所有更加先进的特技飞机，它们的燃油系统都是采用燃油喷射。不过，我也见过一些老式的Pitts飞机上采用高压汽化器装置，汽化器在飞机倒飞时仍能正常工作。”

特技飞行中安全措施——弹射座椅

从飞机中弹出时的速度高于音速（1马赫，即1,207公里/小时）时，飞行员的情况会非常危险。这时弹出的作用力可以达到20G以上——1G相当于一个地球重力常数。当作用力为20G时，飞行员承受的作用力是其体重的20倍。这样大的作用力可能会使飞行员受到严重伤害甚至导致死亡。

大多数军用飞机、美国国家航空航天局（NASA）研究用飞机和一些小型民用飞机均配有弹射座椅，使飞行员可以从损坏或者出现故障的飞机中逃脱。

从飞机中弹射出来的情况并不多见，但飞行员有时必须通过拉动弹射手柄才能挽救自己的生命。

许多类型的飞机上都配有弹射座椅，这样，一旦飞机在战斗或者特技表演中发生故障，飞行员就可以弹出机舱逃生，这一点很重要。在任何飞机上，弹射座椅都是最复杂的设备之一。有些弹射座椅甚至由数千个零部件组成。弹射座椅的用途很简单：将飞行员从飞机中直接弹出，拉开一段安全距离后，打开降落伞，让飞行员安全着陆。

若要了解弹射座椅的工作原理，您首先必须熟悉弹射系统的基本部件。所有动作都要在瞬间以特定的顺序正确执行，这样才能保住飞行员的性命。哪怕只有一个关键设备发生故障，其结果也将是致命的。

弹射座椅位于座舱中，通常通过座椅边缘的一组滚轴连接到导轨上。在弹射过程中，这些导轨以预定的上升角引导座椅弹出飞机。同所有座椅类似，弹射座椅的基本结构包括椅盆、靠背和头靠。其他部分都是围绕这三个主要部件来制作的。下面是弹射座椅的主要设备：

飞机弹射器、火箭发动机固定装置、降落伞

在弹射时，飞机弹射器点火，使座椅高过导轨，接着火箭发动机点火，将座椅推向高空，之后降落伞打开，让飞行员安全着陆。在有些模型中，火箭发动机和飞机弹射器安装在一个装置中。在弹射和正常工作期间，这些座椅还可作为机组人员的安全防护系统。

弹射座椅只是一个名为“辅助离机系统”的较大系统的一部分。“离机”意味着“出去”或者“出口”。整个离机系统的另一个部分是飞机的座舱罩，必须在弹射座椅从飞机上发射之前就丢弃。不过，并非所有的飞机都有座舱罩。没有座舱罩的飞机的安全舱口建在飞机天花板的下面。这些舱口刚好在弹射座椅弹射之前打开，从而为机组人员提供一个逃生出口。

座椅可以通过多种方式启动。有些座椅在侧部或中部装有拉柄。其他座椅则是在机组人员拉下面罩来盖住并保护面部时启动。在下一部分中，您将了解座椅启动后发生的情况。

弹射座椅术语

椅盆——这是弹射座椅的较低部分，里面装有救生设备。

座舱罩——这是一个透明舱盖，用于密封某些飞机的座舱，在军用喷气战斗机上经常可以看到它。

飞机弹射器——大多数弹射座椅都是通过这个弹道筒来发射的。

漏斗形减速伞——这是一个小型降落伞，在主降落伞打开前打开，用于减缓弹射座椅在弹出飞机后的速度。ACESII弹射座椅的漏斗形减速伞的直径为1.5米，其他降落伞的直径可能不到0.6米。

离机系统——该系统是指整个弹射系统，包括座椅弹射、座舱罩投弃和应急生命保障设备。

环境传感器——这是一个电子设备，用于跟踪座椅的空速和高度。

面罩——连接在某些座椅的顶部。飞行员拉下面罩，可使面部免受碎片的伤害。此面罩还可在弹射期间用于固定飞行员的头部。

回收序列器——这是一个用于控制弹射期间事件发生顺序的电子设备。

火箭弹射器——这是弹道筒和座椅下的火箭发动机装置的组合。

座椅下的火箭发动机——有些座椅下面装有火箭发动机，可在飞机弹射器将机组人员弹出座舱后提供额外的升力。

微调火箭发动机——该装置附在一个回旋装置上，并安装在座椅的底部，用来控制座椅的倾斜程度。 零-零弹射——指在地面发生的弹射情况，这时飞机的高度和空速均为0。

（资料来源：Ejection Site）

当机组人员坐在弹射座椅上向上抬起拉柄或者向下猛拉面罩时，会引发一连串的事件：座舱罩被推离飞机，而机组人员被安全弹出。从拉动弹射手柄的那一刻算起，飞行员从飞机中弹出的过程不超过4秒钟的时间。具体取决于座椅型号和机组人员的体重。

在座椅上拉动弹射手柄会启动弹射枪中的爆破筒，将弹射座椅发射到空中。当座椅从导轨上升起时，腿部限位系统将启动，它的作用是保护机组人员的腿部在弹射期间不会被绊住或者被碎片伤害。根据古德里奇公司（一家为美国军方和NASA生产弹射座椅的厂商）提供的资料，座椅下的火箭发动机会提供一个将机组人员升到安全高度的作用力，并且此作用力不会超出人的正常生理极限。

座舱罩必须在弹射系统启动之前丢掉，这样机组人员才能从座舱中逃脱。至少有三种方式可以移走座舱罩或飞机的天花板，使机组人员得以逃脱：

升起座舱罩——引爆装满炸药的螺栓，将座舱罩与飞机分离开来。根据Martin Herker（曾是一位物理学讲师，撰写过关于弹射座椅的文章，现在负责维护一个描述弹射座椅的网站）的说法，与座舱罩的前部边缘相连的小火箭推进器会将这个透明物推离弹射路径。

粉碎座舱罩——为避免弹射期间机组人员与座舱罩发生碰撞，有些离机系统会设计成通过爆炸的方式来粉碎座舱罩。这是通过安装导爆索或者在座舱罩的周围或内外安装炸药来完成的。炸药爆炸后，滑流会将座舱罩的碎片从机组人员要经过的路线中清除掉。

可爆破的舱口盖——没有座舱罩的飞机会配置一个可爆破的舱口盖。爆炸螺栓用于在弹射期间打开舱口盖。

座椅、降落伞和救生包也会随同机组人员一起从飞机上弹出。很多座椅，如古德里奇的ACESII（高级概念弹射座椅，II型），将火箭发动机固定在座椅的下方。在座椅和机组人员脱离座舱之后，此火箭还可以将机组人员向上送出30.5到61米，具体取决于机组人员的重量。这个动作所增加的推进力可以让机组人员脱离飞机的尾部。根据美国空军提供的资料，到1998年1月为止，世界各地已有463个弹射装置采用了ACESII系统，成功率达到了90% 以上，死亡事故有42起。

一旦弹出了飞机，座椅中的减速枪会发射金属子弹，从椅子顶部拉出一个名为“漏斗形减速伞”的小型降落伞。它用来减缓飞行员的下降速度并稳定座椅的高度和轨迹。在指定时间之后，高度传感器使漏斗形减速伞从飞行员的降落伞包中拉出主降落伞。此时，人椅分离器发动机点火，使座椅与机组人员脱离。之后，随着降落伞着陆，人员回到地面。

弹射模式

由古德里奇公司生产的ACESII弹射座椅可采用三种弹射模式。选择哪一种是由弹射时的飞机高度和空速决定的。这两个参数均由弹射座椅后面的环境传感器和回收序列器测得。

环境传感器能感知空速和座椅高度，并将数据发送给回收序列器。当弹射程序开始时，座椅将上行至导轨并露出皮托管。“皮托管”这个名字源于物理学家亨利·皮托（Henri Pitot）的名字，它用来测量空气压力差，以确定空气速率。有关气流的数据被发送至序列器，然后从三种弹射模式中选择一种：

模式1：低空、低速——用于弹射速度低于463公里/小时且高度低于4,572 米的场合。模式1中不配备漏斗形减速伞。

模式2：低空、高速——用于弹射速度超过463公里/小时而高度低于4,572 米的场合。

模式3：高空、任何速度——用于所有高度超过4,572米的弹射情况。

弹射定时0秒——飞行员拉动导爆索；座舱罩被丢弃或者粉碎、飞机弹射器启动，使座椅高于导轨。

0.15秒——座椅以每秒钟15米的速度脱离导轨和座舱；火箭弹射器点火；微调发动机点火，以抵消任何倾斜变化；摇摆发动机点火，以提供少许晃动，确保人椅分离。（所有发动机的点火时间均为0.10秒。）

0.50秒——座椅从弹射高度上升30.5米到61米。

0.52秒——人椅分离器发动机点火；爆破筒点火将机组人员及其设备弹离座椅；减速枪发射降落伞。

2.5到4秒——主降落伞完全打开。

（资料来源：古德里奇公司 ）

意义

特技飞行对天气的要求并不太高，云高在600米以下就不适宜表演，主要因为考虑观赏性、安全性，太低了不行，雨大了不行，电闪雷鸣更不行。观看特技飞行表演，以观看时速度(200公里每小时到300公里每小时)的特技表演为好，这样能够使得整个表演动作都在视线以内，一目了然。飞行的表演时间一般不会超过1小时，这包括了飞机起飞落地的时间。在特技飞行表演领域，西欧国家自成风格。他们的飞机性能也许无法与美国、俄罗斯相比，飞行员的技术难度也不是最高的，但他们的艺术表现力是最强的。因此在欣赏特技飞行表演时，观众可以在惊叹飞行员的超凡勇气时，还能得到难忘的艺术享受。