座艙內的假力場

                                                                                                                        by   獨孤楊曼

      

   這是從假想武器區''J-21戰機''內文中結選出來的,所以有多處提及假想武

器J-21。在這裡討論到座艙內G值的產生原因。在J-21內文中作者提到〝飛行

員可抵抗最大17G之重力負荷〞,其實是指〝座艙內〞之情況,但因曾有人誤

解為飛機整個處於17G力場中,故作者對此額外簡單的討論之

  

      17G的假力場並非指整個飛機礎於17G,而是指座艙內部有17G之力場,

因為向量推力的使用而使得在任何狀態下座艙內都有可能產生那樣大的假力

場。物體運動時,其運動情況可分為質心運動以及相對於質心之運動,對於剛

體而言,後者通常是轉動的形式。因此當飛機轉彎時,其運動可分為質心軌跡以及飛機相對於重心的〝自轉〞。向量推力就足以產生相當大的力舉讓飛機有高自轉角速度。先不考慮飛機因飛行產生的重心位置改變,那麼自轉角速度主要取決於發動機出力以及噴嘴角度等,因此不論在何種速度,向量轉向都足以讓飛機產生高自轉角速度,換言之,在座艙產生很大的假力場。這個假力場與機身大致平行。又飛機不可能單純自轉,他一定也有質心運動,就有質心加速度,座艙真正受到的假力場是前二者假力場之向量和,又如果不考慮飛機轉向時之切線加速度,那麼上述二甲力場應該戶垂直,故向量合大於任一者,所以在使用向量推力之後,要在座艙內產生一個17G的假力場的確有其可能性。

    在上述的幾個力當中,有一個是可以用人唯去減少的,那就是自轉產生的假力場。在相同的角速度下,距離重心越遠,線速度越大,也就是假力場較大(a=角速度平方*半徑),距離重心越小,此效應就越小,如果座艙就在重心,那就更感受不到此現象。由於J-21設定年代問題,因此不打算將座艙整個放在太接近重心,因為那樣的話,便要更大量使用外部攝影機傳輸畫面。J-21考慮到重量配置、飛行員習慣等問題,因此將座艙後移但也沒有太後面。只有再俯視時用到攝影機傳輸。