图 " "%加力涡轮喷气发动机的速度特性(& ’ ((( ))
飞行高度的变化规律。
图 " "*给出了“最大状态”时的推力和耗油率随高度变化的典型曲线。图中纵坐标均为各量与其在 & ’(时的相应值之比。可以看出,随高度的增加,推力下降很快;耗油率在高度小于 +)以下随高度增加下降较快,超过 +)后耗油率下降很少。发动机在其他工作状态的高度特性,与图 " "*的趋势相似。
图 " "*%发动机的高度特性
以上分别介绍了发动机的速度特性和高度特性,这只是为了分析的方便。实际上对于发动机而言,各特性不是孤立的,而是密不可分具有内在联系的。因此,常将发动机的速度特性曲线和高度特性曲线绘制在同一张曲线图上,称为速度—高度特性。
*,节流特性。
发动机的节流特性,是指当高度速度不变,调节规律一定时,推力和耗油率随发动机工作状态(即油门位置)的变化规律。
•-•
节流特性可以表示成随转速的变化形式,也可以表示成常用的耗油率随推力的变化形式图 " "中还给出了发动机的主要工作状态:全加力、最小加力、最大、额定、巡航及慢车等状态。该图中转速用最大转速 %&’的百分数表示,即 ( )%&’。
图 " "*发动机的节流特性
由图 " "可以看出,加力状态的耗油率很高。如果考虑到加力时推力也很大,则小时耗油量 +(+ (+)和公里耗油量 +-%(+-% (+.) /)会很大,一般是巡
,, , •-.,•-
航状态的 0 1倍。当工作状态转换到部分加力状态时,由于供油减少,耗油率下降很快。当从最小加力状态转换到最大状态时,推力和耗油率都有突降。当油门收到最大状态位置以下时,耗油率继续减小,并在巡航状态时达到最小值。当从巡航状态继续减到慢车状态时,由于推力急剧下降,致使耗油率剧增。
2发动机推力和耗油率的修正
前面介绍的是发动机的单台特性,又称台架特性。当发动机安装到飞机上后,动力装置的工作特性与单台特性有所不同,其主要原因是受进气、排气装置及飞机外形的影响。所以在飞行性能计算时,需要对台架特性的推力进行推力损失的修正,换算成动力装置的可用推力。同样,对耗油率也须进行修正。修正时须考虑进气装置和排气装置的形式以及飞行状态等因素,得出修正系数。这些因素的影响较复杂,这里不再详细讨论。
四、飞机的升阻特性
飞机的基本性能在很大程度上取决于飞机的气动特性。决定飞机飞行性能最重 •3•
要的气动特性有:飞机的最大升阻比 "、升力系数 %&随迎角 变化的关系、最大升
力系数 %&"等。这此方面在前两章已讨论过,这里作一归纳。 ’(升力特性一般来说,飞机的升力主要是由机翼产生的。平尾及机身的升力很小,因此在计
算时可以认为飞机的升力系数就等于机翼的升力系数,而机翼的升力线斜率也就是
飞机的升力线斜率。 )(阻力特性在性能计算中,常把阻力分成两个部分:一部分是与升力无关的阻力,称为零升
阻力,也叫废阻力,用 *+表示;另一部分是伴随升力产生的阻力,称为诱导阻力(也称升致阻力),用 *,表示。总阻力可写成为 *-* + .* ,
表示成阻力系数形式,则为 % /%+ .%, -%+ .0%)(’ /1 /))
&
式中2 %+ —
—零升阻力系数; %, ———诱导阻力系数; 0—
—诱阻因子;
%, -0%)&,图 ’ /1 /3组出了某飞机的 %+及 0与 4数的关系曲线。由此,可将阻力表示成
* -%+ ’) "5)6 . 0%)& ’) "5)6 (’ /1 /7)
该式在飞行性能计算中常用。
图 ’ /1 /32某飞机的 %+及 0与 4数的关系
升阻比 是衡量气动效率的重要指标, -%&8%(’ /1 /1) •9+•
主要取决于飞行 "数和迎角。在极曲线上,我们可以作图求出 %。实际上,当零升阻力系数 &%’与诱导阻力系数 &%(相等时, 值最大(即为 %),此时可以求出
*
% )
+
,&
%’
最大升阻比 %是评价飞机性能优劣的重要指标之一。飞机的航程、航时、升限等性能都与 %密切相关。
五、飞机重量
飞机的飞行重量等于飞机质量 和地球引力加速度 -的乘积,用 .表示。飞机的重量在飞行中随着燃油的消耗等因素在不断变化,但为了简化飞行性能计算,常把飞机重量当作某一个已知的量。对不同的性能将选用不同的重量。
第二节 /飞机的基本飞行性能
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