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时间:2010-04-10 10:25来源:未知 作者:admin
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内侧滑转弯时,飞机转弯的快慢和所倾斜的角度不对应,然后飞机会偏航到转弯航迹的内侧。
飞机以一定的角速度转弯而倾斜过多时,水平升力分量大于离心力。升力的水平分量和离心
力的平衡要么通过降低倾斜度,降低角速度或者二者的结合才能建立。
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外侧滑转弯是由于离心力比升力的水平分量还大,把飞机向转弯的外侧拉。这个倾斜角度时
的转弯太快了。外测滑转弯的纠正引起角速度的降低,倾斜角增加,或者二者的结合。
为维持一个给定的角速度,倾斜角必须随空速变化。在高速飞机上这变得特别重要。例如,
在400mph 时,飞机必须倾斜大约44 度来完成一个标准的转弯角速度(3 度每秒)。在这
个倾斜度上,只要大约79%的飞机升力构成升力的竖直分量;结果是高度的损失,直到迎
角增加到足够补偿升力的损失。
爬升受力
对于所有实际效果,处于稳定的正常爬升状态的机翼升力是和相同空速时平直飞行的升力一
样的。尽管确立爬升时的飞行航迹变化了,对应于倾斜航迹的机翼迎角回复到了实际的相同
值,如升力时一样。然而,有一个最初的短暂的变化,如图3-22
从平直飞行到爬升的过渡期间,升力的变化发生在第一次对升降舵施加向后的压力时。飞机
头的抬升增加了迎角,短暂的增加了升力。此时的升力大于重力,启动飞机的爬升。当飞行
航迹建立在向上爬升后,迎角和升力再次恢复到水平飞行时的值左右。
如果爬升时功率设置不改变,一般的空速会降低,因为维持平飞时的空速需要的推力不足以
维持相同的空速来爬升。当航迹向上倾斜时,飞机重量的一个分量作用于相同的方向,和飞
机总阻力平行,因此也增加了诱导阻力。所以,总阻力大于推力,空速下降。一般空速下降
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的结果是对应于阻力的降低,直到总阻力(包含相同方向的重力分量)等于推力。如图3-23。
由于动力,空速的变化一般依不同的飞机大小,重量和总阻力以及其它因素而变化。
通常的,当空速稳定后推力和阻力,升力和重力再次平衡,但是比相同功率设置下的平飞状
态的空速值要低。由于在爬升中飞机的重力不仅向下作用,还随阻力向后作用,这就需要额
外的功率以保持和平飞时相同的空速。功率大小依赖于爬升角度。如果爬升的航迹很陡峭,
那么可用功率将不足,空速较低。你会看到备用功率的大小确定了飞机的爬升性能。
下降受力
如同爬升一样,飞机从平直飞行进入下降状态,作用于飞机的力必定变化。这里的讨论假定
下降时的功率和平直飞行时的功率一样。
当向前压力施加于升降舵控制上来开始下降时,或飞机头向下倾斜时,迎角降低,结果是机
翼升力降低。总升力和迎角的降低是短暂的,发生在航迹变成向下时。航迹向下的变化时由
于迎角降低时升力暂时的小于飞机的重量。升力和重力的这个不平衡导致飞机沿平直航迹之
后开始下降。当航迹时处于稳定下降时,机翼的迎角再次获得原来的大小,升力和重力会再
次平衡。从下降开始到稳定状态,空速通常增加。这是因为重力的一个分量现在沿航迹向前
作用,类似于爬升中的向后作用。总体效果相当于动力增加,然后导致空速比平飞时增加。
为使下降时的空速和平飞时相同,很显然,功率必须降低。重力的分量沿航迹向前作用将随
迎角的下降率增加而增加,相反的,迎角的下降率降低时重力的向前分量增加也就变慢。因
此,为保持空速和巡航时一样,下降时要求降低的功率大小通过下降坡度来确定。
失速
只要机翼产生的升力足够抵消飞机的总载荷,飞机就会一直飞行。当升力完全失去时,飞机
就失速。
记住,每次失速的直接原因时迎角过大。有很多飞行机动会增加飞机的迎角,但是直到迎角
过大之前飞机不会失速。
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必须要强调的是,每个飞机的失速速度在所有飞行条件下都不是固定的值。然而,一个特定
的飞机总会在同一个迎角时失速,而不管空速,重量,载荷因素或密度高度。每一个飞机都
有一个特殊的迎角,那时,气流从飞机的上表面分离,发生失速。根据飞机设计,临界迎角
可以从16 度到20 度变化。但是每个飞机只有一个特定的发生失速的迎角。
在三种情况下会超过临界迎角:低速飞行,高速飞行,和转弯飞行。
飞机在平直飞行时如果飞的太慢也会失速。空速降低时,必须增加迎角来获得维持高速所需
要的升力。空速越低,必须增加更大的迎角。最终,达到一个迎角,它会导致机翼不能产生
足够的升力维持飞机,飞机开始下降。如果空速进一步降低,飞机就会失速,由于迎角已经
超出临界迎角,机翼上的气流被打乱了(变成了紊流)。
这里还要再次强调的是,低速不是发生失速所必要的。机翼可以在任何速度下处于过大迎角。
例如,假设一个飞机以200 节空速俯冲,这是飞行员突然向后猛拉升降舵控制。由于重力
和离心力,飞机不能立即的改变它的航迹,但是只能突然的改变它的迎角从很低到很高。由
于飞机航迹和迎面而来空气的关系确定了相对风的方向,迎角突然增加,飞机机会和快的达
到失速迎角,而这是它的空速是比一般失速的空速大得多。
类似的,水平转弯时的飞机失速速度高于平直飞行时的失速速度。这是因为离心力增加到飞
机的重力上,机翼必须产生足够的额外升力来抗衡离心力和重力的合力载荷。转弯时,必要
的额外升力通过向后压升降舵控制来获得。这增加了机翼的迎角,结果增加了升力。倾斜增
加时迎角必须增加以平衡离心力导致的载荷增加。如果在转弯的任何时候迎角过大,飞机就
会失速。
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在这里,应该检查失速时飞机的动作。为气动的平衡飞机,升力中心通常位于重心之后。尽
管这让飞机固有的产生“头重”,水平尾翼上的下洗流抵消了这个作用。可以看到,失速时机
翼升力的向上力和尾部向下的力降低,不平衡条件就出现了。这允许飞机突然向下配平,绕
它的重心转动。在机头下倾的姿态中,迎角降低,空速再次增加;因此,机翼上的气流再次
 
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