在
談完一些和基本空氣動力學有關的名詞之後,如果有
興趣的人可以自己去坊間找一些教科書來參考,或是看
一些航空概論的書籍,這裡不再作過於深入的討論。接
下來是對常見的飛機各部份和功能作一簡單的瀏覽。
前
面說過飛機空中飛行時是有4種力作用其上,其中
又以推力 (Thrust) 最為重要。推力使飛機向前,抵消阻
力(Drag),讓機翼產生升力對抗重力(Gravity),沒有推力,
飛機不過就是一大塊金屬結構。一般常見的推力來
源可概分成:螺旋槳和噴射。
螺
旋槳是最傳統的推力產生方式,以螺旋槳攪動空
氣產生使飛機向前飛行的力量,由於受到螺旋槳本身
性能的限制,飛機無法超過音速(Sonic)飛行。在二次
大戰末期,噴射動力開始實用化,它是藉由燃燒後的
高溫高速氣體向後噴出以獲得推力,所以基本上噴射
推力無速度上的限制,想要以超音速(Supersonic)飛
行就非得借助噴射動力。而噴射引擎發展至今在民用
與軍用上的差異已愈來愈大,當中又 以「後燃器」(After Burner)
是軍用引擎才有的配備。後燃器是在一般噴射引擎
的後端再加上一節 ,當前面燃燒過的氣體通過時,
再度注入燃油加以燃燒,這種方式可以滿足戰機在
短時間內需要特大推力但又不必加大引擎正常推力
的一種裝置。然而後燃器在使用時非常耗油,而且
引擎溫度會大幅增加,並會產生震動和濃煙,所以
基於引擎壽命和飛航距離的需求,後燃器非到必要
決不使用,多半是在起飛、大角度爬升和戰鬥時使
用。
伴
隨噴射引擎而來的新名詞不少,其中「推重比」
是新一代戰機在比較性能時的重要數據。「推重比」
是指引擎推力和飛機重量的比值,如果這個比值超過
1.0,代表此種飛機即使沒有機翼也能飛起來,就像
火箭一樣。「推重比」愈大當然愈好,然而一般各飛
機公司在計算時並,不是根據引擎最大推力和飛機滿
載燃油與武器時的「最大起飛重量」來計算,這樣沒
有一架飛機能達到1.0,各家公司的計算方式各有不同。
談
到飛行控制,飛機的控制方式直到今日仍是以各
種控制面為主,駕駛員在機艙內以操縱桿與腳踏板,
藉由連接其間的纜線、滑輪、機械或液壓裝置來控置
翼面 的位置來完成所需的各種動作,現代最新的系統
是「線傳飛控」(Fly-By-Wire, FBW),其中以F-16
為代表機種。線傳飛控是利用電腦接收飛行員輸入的
命令,經由電線傳遞指令,啟動各翼面的致動器,移
動各翼面的角度或位置以達到需要的控制力量。
在
前面提到的三個運動軸上,飛機上各有控制翼面
專司其中一條軸上的運動,以下分別簡單說明。副翼
在主翼兩邊的外側,當操縱桿向左或右移動時會使操
縱桿靠向一側的副翼翼面向上抬起,另一方剛好相反
朝下,讓流經的氣流產生反作用力,於是副翼抬起的
一端機翼下降,另一段機翼抬起而達成滾轉軸上運動。
水
平尾翼在機身後兩側,不能轉動的部份稱為水平
安定面,可轉動的部份稱為升降舵,現代有許多戰機
為求增大作用面積而將所有水平尾翼設計為可動的升
降舵,稱作全動式升降舵。當操縱桿向前移動時,兩
片升降舵即會同時下垂,反作用力使機尾抬高而使飛
機進入俯衝狀態。反之,操縱桿向後拉使升降舵上抬
讓機尾下降,使飛機得以爬升而達成俯仰軸上的運動。
方
向舵位在機尾垂直翼面後端,不可動的部份稱作
垂直安定面,可動部份即為方向舵。方向舵以腳踏板
來控制,當踏下右踏板時自機尾朝機首方向看去方向
舵是朝右方擺動,反作用力讓機首偏右,反之則機首
向左而完成偏航軸向上的運動。傳統的方向舵只有一
個,不過近年許多新設計或服役的飛機多半使用雙垂
直尾翼,除了匿蹤需求之外,結構和氣動彈性才是主因。
縫
翼位在主翼前端,襟翼位在主翼後端內側,兩者
皆只能在需要時向下放出,在低速時可以獲得較多的
升力,在空戰時則能增加靈活度。
有
些飛機在設計時因為主翼後端的空間不夠,所以
會將襟翼和副翼的功能合併成「襟副翼」來節省空間。
而有部份新式機種為求動作靈活,升降舵也能如副翼
般差動式動作來調整動作。
在
傳統的設計上飛機不能在單一運動軸向上作大幅
度的運動,也就是說任一運動軸上的狀態改變時會影
響到另一軸甚至另兩軸都會受到影響,譬如作左右滾
轉時機首會下垂,代表滾轉和俯仰軸同時間內相互間
有互動關係,這稱作「偶合運動」。目前正在發展試
飛中的一些實驗機則能在任一軸上單獨運動,例如機
首向上抬起但是仍保持向前飛行的姿態,這稱為「解
偶運動」。不過目前大部份模擬遊戲中的飛機仍只能
做出傳統的動作。
在
新的飛行控制設計上,前翼是一種新潮流,他的
優點不少,尤其是配合線傳飛控和先天不穩定設計,
可以減輕前翼的缺點並強化飛機的性能。
另
外一項和飛行控制有關的新裝置叫做「推力向量
噴嘴」,這種噴嘴不僅僅擔負將引擎燃燒過後的廢氣
向後退送以獲得推力,噴嘴外側還有「折流版」,能
夠改變廢氣噴出的方向,使得飛機可以得到飛行方向
以外的控制力量以加強飛機的靈活性。
飛
機的各項控制需要在駕駛艙中進行,飛機的飛行
狀態要靠各種儀表提供給飛行員知道。不論模擬的是
現代或是老式飛機,一些最基本的儀表系統是不會少
的,除了前述的各項控制面和推力來源之外,座艙內
的儀表板是關係飛行安全和任務執行的依靠,尤其是
在惡劣天候和方位不明時,儀表板是飛行員唯一的朋
友。從前代至今,雖然儀表的數目、功能不斷的更新
和加入機艙內,但是最為要緊包括:
1.空速計:目前飛行速度多少,是否皆近失速都是看
此儀表。
2.高度計:目前飛行高度,是否有撞上障礙物的危險,
尤其在纏鬥時非常重要,千萬不要命沒逃成還撞在地
上。高度計有兩種,分別是指出飛機與海平面高度差
的氣壓高度計和飛機與現在地形間高度差的雷達高度
計,兩者之間代表的意義要分清楚。
3.姿態儀:通常以圓球或是飛機正視簡圖代表,在無
參考座標時,經由姿態儀可以得知目前飛行的姿態。
4.羅盤:指出目前飛行方向,如果遊戲中並未另設導
航參考指標,就只好靠羅盤指示方位了。
其
餘各種雜七雜八的儀表,像是垂直速度計、燃
料表、威脅指示器、油壓表、溫度表、轉速表等則
視遊戲情況去注意即可,在後續的課程中還會陸續
介紹。此外 ,在英文中燃油是以 "Fuel" 表示,
"Oil" 則是指各種潤滑油,兩者之間不能弄混。