螺旋的理論

Jinn

引言
在台灣平地翱翔，對大部分的遙控翱翔飛行員來說是較陌生的，但相較於斜坡飛行，卻有降落場地寬闊及滑翔路徑優美的特點，因此還是值得嘗試學習。然而，從飛行安全的角度來看，螺旋可能是最令人擔心的事。在平地弱上升氣流的情況下，為了長滯空常使用最佳下滑角飛行，此時非常接近失速攻角，如果再加上高攻角盤旋，且又有順風的情況，很容易突然發生螺旋狀失速，因個人幾次螺旋經驗，深感了解之重要性。

螺旋並不神祕
因為某些原因，許\多的學生似乎帶有恐懼來看待滑翔機的螺旋，這也許\部分由於有些人對螺旋有不同的想法，這些想法有許\多只對一半，有些是迷思。
只要分析及了解螺旋後，就沒有很神秘的地方，只要不是突然被意外嚇住且不是太低，一點都沒危險。首先我們必須了解螺旋是如何產生，其次我們必須學習回復程序及了解為何能夠停止螺旋。要記住此動作你不會想得到，假如你了解螺旋是什麼，想不到是非常合理的，但是這不能靠直覺，必須靠學習。

螺旋的成因
當談及滾轉穩定，我們了解一般飛行情況下機翼提供滾轉的阻力，當我們滾轉時，向下的翼以較大的攻角接觸空氣而產生較大的升力，而向上翼則產生相反的效果。但是這只有在沒有失速的翼才正確，也就是飛行於攻角小於失速攻角。只要攻角增加至大於失速攻角，情況就大不相同。假如機翼給一些滾轉，向下翼以更大的攻角與空氣接觸，但因攻角已經大於失速功\角，攻角再增加導致升力減少。相同的，向上的翼因減少攻角而使得產生更多的升力，淨效益就是機翼變成滾轉不穩定，一但擾動就持續滾轉。此時，阻力也同時發生變化，向下的翼因為攻角增加而比向上的翼阻力來得大，不管有沒有失速。因此機翼將偏向於向下機翼，只要機翼持續滾轉則持續偏向，這就是螺旋，簡單說就是機翼失速時連續的滾轉及偏向運動。滑翔機表現出垂直的軟木塞鑽運動，通常機鼻相當朝下。我們對螺旋的一般化只能到此，因為每架飛機的螺旋姿態，速度，特性不一。速度通常不高，但路逕幾乎是垂直，高度失去很嚴重。

螺旋的解套
你的教練會教你的回復的方法，就是「方向舵打相反全舵，停頓，持續地推操縱桿向前」，直到螺旋停止，然後緩慢地鬆開滑翔機，讓他停止俯衝，而至正常飛行。滑翔機從螺旋至回復非常快，但是這個方法被傳授開，是因為發現到對一些顯示出從螺旋回復有反抗性的動力機，如此處理是最好的。首先使用方向舵的原因，是因為一些動力飛機有奇特的螺旋習慣， 假如首先使用方向舵，升降舵會對方向舵產生包裹效應，停頓就是讓方向舵產生效應。 然而，這個回復的動作令人驚訝的部份，就是被教導要持續地向前推操縱桿，直到螺旋停止。所有人的本能就是大叫：「拉回操縱桿！抬高機鼻！」，但是，如此會延長螺旋。讓來我們了解為什麼：如前所述，螺旋就是機翼失速時連續的滾轉及偏向運動。第一件要做的事，是抵擋偏向運動，我們藉著方向舵打相反全舵；也就是螺旋至右邊，我們就使用全左方向舵。要停住滾轉運動，有人會想像我們可以使用副翼，但是稍微想一下，就知道如此做並沒有好處，使用副翼會使情況更遭。由於它們的第二個效應；也就是偏向效應或副翼阻力，會消除我們使用反向全方向舵的努力。唯一的方法來停止螺旋滾轉運動，就是讓機翼不失速。換句話說，減少攻角至低於失速角，這必須藉著推操縱桿向前來完成。只要當攻角減少至失速角，這機翼就會表現出設計的滾轉阻力，而這滾轉就能停止。此時滑翔機是俯衝，假如方向舵歸正，這滑翔機可能放慢俯衝，再次正常飛行。假如企圖採取拉回操縱桿，來從螺旋中回復，唯一的效應，是趨向於增加攻角，更超過失速角，而螺旋將持續。只有當機翼沒有失速，滑翔機才會順從升降舵抬起機鼻。而且一旦螺旋停止，讓滑翔機從俯衝回復到正常飛行的回桿動作要很緩和，否則機翼有再度失速的可能性。
除非先失速否則沒有飛機會螺旋，假如飛機因某些原因須滾轉或偏向時，一旦失速則有發展成螺旋的機會。因此開始一個故意的螺旋最簡單方法為失速飛機然後加上想要螺旋方向的方向舵。如此將滾轉及偏向飛機到期望的方向。使用副翼向反方向控制也許\是必要的，也就是說，打左方向舵然後往右推桿就產生向左的螺旋。這是由於滑翔機一旦失速，向右推桿產生微弱的向右滾轉傾向，但有強烈向左偏向傾向。在這整個過程中，假如想要產生一個沈降螺旋，完全握桿拉後有可能必要的，因為你的滑翔機是一個聰明的動物，由於有俯仰的穩定性有一半的機會脫離失速，一旦停止失速，則螺旋會停止。由此可知假如滑翔機失速時一邊機翼往下則有發展成螺旋的機會，在此情況下，滑翔機失速則滑向較低的機翼，方向舵及垂直翼則滿足正常功\用使得保住滑翔機進入空中，因而使滑翔機偏向較低的翼。

翱翔要素：太陽．曲線．想像