特技飛行
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特技飛行指飛行員操縱飛行器有意做出來的超出必要範圍的機動飛行動作。[1]特技飛行是任何戰鬥機飛行員完成訓練的必修課，更是空中格鬥的基本能力。特技飛行也是一項競技運動，或做為表演項目。絕大多數重於空氣的航空器都可以進行特技飛行[來源請求]，但大多數進行特技飛行的仍然是較輕小的固定翼機和滑翔機，蓋因其他構型的飛行器難以完成飛機可以進行的很多劇烈的基礎動作—比如直升機裡就只有韋斯特蘭山貓直升機可以完成全部的固定翼基礎特技動作。
特技飛行的要素是速度、姿態和位置。[2]特技飛行一般都會包括在俯仰軸和滾轉軸上的劇烈動作，以及飛行速度的急劇改變。一套完整的特技飛行動作往往是若干基礎動作的組合。若參與特技飛行的飛行器不止一架，飛行技巧還要考慮複雜情況下的編隊飛行能力。
即使對於民航飛行員來說，特技飛行能力也有助於飛行員在遭遇異常飛行狀況時採取非常措施挽救飛機避免空難，特別是遭遇失速和尾旋，或者在非常惡劣環境的機場內完成起降。而對於有興趣的運動員來說，特技飛行也是很受歡迎的極限運動。在美國，特技飛行比賽是僅次於美國職棒聯賽和納斯卡賽車的觀眾第三多的運動項目。[2]特技飛行也是航展上常見的助興項目。
概說
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特技飛行從飛機剛剛發明的時代就已經出現了雛形。彼時製造飛機的發明家往往會讓自己的飛機進行一些非常規的機動飛行來考察飛機的性能，或用作招攬客戶的宣傳手段（今日的飛機製造商仍然喜歡使用這個手段）。[2]此外，還有一些早期的飛機運營者會以「空中馬戲團」的名義進行特技飛行表演。
第一次世界大戰期間，人類第一次使用飛機進行空中戰爭。彼時航空技術的迅速提高使飛機的機動能力大大提高。在空戰時如何通過一系列機動獲得消滅敵機機會或擺脫敵機的追擊，使特技飛行成為受到關注的顯學。儘管以今日的標準來看當時的飛機動力和機動能力都不怎麼樣，現在的大多數基礎特技飛行動作都是從一次大戰時期誕生的。
戰間期以來，飛機競速一直是航空運動中較為閃亮的一部分，但特技飛行仍然受到歡迎。在美國和歐洲，退役的老式雙翼機常被用來進行商業特技飛行表演。各國的空軍對於民間特技飛行活動也很有興趣，因為這很方便他們儲備未來的空軍人才。尤其是德國空軍—受凡爾賽條約的限制，他們只能靠民間的飛行表演隊來偷偷進行飛行員訓練了。[2]
今日特技飛行表演一般由專業的飛行表演隊來完成。世界最早的飛行表演隊是1931年成立的法蘭西巡邏兵表演隊。飛行表演隊的表演多強調多機編隊和相對不那麼激烈（但精準）的動作展示高超的特技飛行水平，如V型編隊或菱形編隊。有些時候飛行表演隊也會進行非常刺激的超低空特技飛行，但這很容易導致航展事故。出於追求視覺效果的原因，優秀的飛行表演隊大多使用噴氣機，也因此這些飛行表演隊大多是軍方或者大企業（如紅牛）所屬。至於私人的表演隊多採用活塞式特技機。在一些航空節之類的活動上，也常有落單的私人特技飛行表演者。有時甚至會有特技飛行體驗活動。
特技飛行比賽則是在指定的三維空間內進行特技飛行的賽事。比賽的內容一般包括計時繞樁、規定動作和無限制動作（前者飛機分為4個等級，滑翔機分為2個等級，和後者構成3-5個完整的特技飛行競賽等級）幾種。比賽時飛機必須在被稱為Aerobatic box的規定空間內完成指定或自選飛行動作。之後裁判根據飛行動作的完成效果和完成全部動作的時間來打分決定優勝。國際航空聯合會（FAI）是特技飛行規則的主要制定者，他也運行着世界最多的主要洲際特技飛行大賽。除此之外，美國的IAC、英國的皇家飛行俱樂部（RAeC）和紅牛公司也是主要的競賽規則制定者和地方特技飛行大賽組織者。不同於足球和賽車等運動，由於FAI並不能如國際足聯和國際汽聯一樣控制這些協會，因此世界上尚不存在完全統一的特技飛行比賽規則。
相應的，各國對於特技飛行的資質要求也不盡相同。在歐盟，進行特技飛行需要申請特別的許可。在加拿大雖然不需要特殊許可，但需要飛行員具有20小時以上的特技飛行小時數。相比之下，中國則要求進行特技飛行表演的飛行員在12個月內至少有3次特技飛行經驗。[1]在幾次航展事故後，歐盟也要求特技飛行時的高度不可低於1500ft。
無論如何，各國均要求進行公開特技飛行的飛行員接受充分的訓練。
基礎動作
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儘管航空技術日新月異，大多數特技飛行動作仍然基於百年前的如下基礎動作：[1]
- 桶滾：飛機以水平方式進入，圍繞一個虛擬的中心軸進行桶狀滾轉機動。
- 筋斗：飛機以水平方式進入，通過操縱俯仰軸運動在鉛垂面內進行近似圓形的360°機動。
- 失速倒轉：飛機以大仰角進入，在臨近失速時進行180°航向機動並俯衝改出。
- 英麥曼機動：飛機以水平方式進入，通過操縱俯仰軸運動在鉛垂面內進行近似圓形的180°機動，並再進行180°橫滾，以水平改出。
- 慢滾：飛行器以較慢的速度進行橫滾，同時幾乎不改變高度和航向。
- 尾旋：飛機以水平方式進入，先使飛機進入臨近失速的狀態，再使飛機進行劇烈的航向運動，使一側機翼陷入失速而另一側不進入，從而進入螺旋下墜的狀態。
FAI為特技飛行賽事另外規定了若干基礎特技飛行動作，如古巴八字等。如果是軍機的格鬥機動，更會有剪刀機動等一系列特別的飛行動作。Aresti Catalog是國際上通用用來標註特技飛行動作的標示方法。
風險
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特技飛行是非常危險的極限運動。飛機在完成特技動作時需要承受持續且劇烈的過載，而這有可能超過飛行器本身的承受極限，導致飛行器局部乃至全部解體。[1][3]對於旋翼機，尤其是共軸反槳直升機，進行劇烈機動時可能導致旋翼從旋翼頭處斷裂，或者旋翼因為過載導致的形變擊中直升機的某些結構使之破壞。這些破壞往往立刻就會摧毀飛行器。儘管法規一般會規定禁止在特技飛行中使用超過手冊要求的極限過載，但飛行員們未必會在飛行中全程在意此問題。且部分極限動作中飛行員根本沒法控制飛機的過載。
另一方面，出於觀賞性和方便裁判打分的因素，特技飛行的表演和訓練一般都在較低的高度（通常小於1000m/3000ft）的高度進行。由於特技飛行具有很多垂直方向上的劇烈機動，因此在低空進行劇烈高度變化的飛行時，很容易因為操作失誤或機械故障導致飛機撞地。而此時一般都沒有什麼機會進行挽回。
此外，特技飛行的過程中需要飛行員承受持續的劇烈過載和加速度驟變。而這很容易產生紅視、灰視和管狀視野等問題，導致飛行員無法對情況進行正確判斷，引發飛行事故。在最糟的情況下，飛行員甚至可能在機動中暈厥。[1]
因此，一些國家要求飛行員在進行特技飛行時必須攜帶降落傘（雖然未必有什麼用）。[4]更有一些高性能特技機（如Su-26系列）攜帶彈射座椅以便在極端環境下逃生。一般來說，進行特技飛行表演和訓練的飛行器上不應當有和飛行無關的乘客。大多數國家的法規也不允許在城市上空、人群密集的區域上空進行特技飛行。[1]即便如此，每年仍然有很多特技飛行員因為種種原因喪生。[2]
飛行器
[編輯]如前所述，絕大多數飛行器都可以進行特技飛行。但專業運動員和表演機構多數的選擇仍然是輕小的固定翼機和滑翔機，因為多發的大型飛機不是很適合完成諸如桶滾之類的劇烈機動（但不是絕對不能完成[5]），尤其是對於雙發以上的飛機來說，任何大幅度的機動都會非常吃力，使其在特技飛行中毫無優勢。少數人會選擇高性能直升機進行特技飛行表演——儘管他們可選擇的型號很少。而軍方的專業表演隊一般會選擇高性能噴氣戰鬥機或教練機。
特技機
[編輯]對於進行專業比賽的選手來說，唯有專門為競賽設計的專業特技機才能滿足殘酷的比賽要求。世界第一款專業特技機是美國的Pitts Special S-1。這款靈巧的雙翼機從1944年誕生以來一直銷售至今。
一般來說，專業特技機非常強調飛機的機動性和動力，以便輕鬆的完成各種特技動作。最小盤旋半徑、爬升率、推重比、較低的翼載等指標是特技機較為看重的。航程和最大平飛速度則不被關注。一般的特技機也不會考慮高空飛行，故此客艙一般不會增壓（法律上可能也不許可）。[1]為了同時滿足減重和保持結構強度，特技機一般不會採取傳統飛機的半硬殼結構設計，而可能採取框架式結構設計或複合材料全硬殼結構。一些特技機甚至需要借鑑戰鬥機上的設計。[6]但無論如何，電傳操縱之類有助於輔助駕駛的現代航空科技都被禁止。在2009年以前，正式比賽中也禁止飛行員使用抗荷服。
大多數特技機製造商均是小作坊式的企業——因為這樣才可以在較小訂貨量的情況下生存下來。但也有航空巨頭涉足其中——往往來自前華約集團的國營航空集團。前者的例子有德國的Apex Aircraft和XtremeAir，後者里最成功的無疑是蘇霍伊和雅克夫列夫。
常見的特技機
[編輯]國際賽事
[編輯]參考文獻
[編輯]- ^ 1.0 1.1 1.2 1.3 1.4 1.5 1.6 [1] （頁面存檔備份，存於網際網路檔案館）-中國民用航空局諮詢通告AC-91-FS-2013-19--特技飛行
- ^ 2.0 2.1 2.2 2.3 2.4 History of Aerobatic. [2016-09-20]. （原始內容存檔於2017-03-05）.
- ^ 特技表演飞机折翼坠毁 观众以为是表演. 新華網. [2016-09-20]. （原始內容存檔於2017-03-05）.
- ^ FAR 91.307(c). 美國聯邦航空局. [2016-09-20]. （原始內容存檔於2016-12-08）.
- ^ Boeing 707 Does Barrel roll. [2016-09-20]. （原始內容存檔於2020-11-13）.
- ^ 將門虎子蘇-26 （頁面存檔備份，存於網際網路檔案館）--空軍之翼
