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式中1 ’ ———盘旋解;
———盘旋速率
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—盘旋半径。
式(-%. %/9)保证 不变,式(-%. %/@)保证盘旋高度不变。至于升力的水平分量 >’()’,就是使飞机产生水平曲线运动的向心力。由此可得
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式中1 C———盘旋一周所需时间。
•0•
显然, "越大, 和 越小,盘旋性能越好。但 "受结构强度和人的生理条件限
制,所以 "不能太大,也即 %不能太大。目前飞机的最大盘旋角 %&’( ) *+, -.*,。
此外, /也不能太大,但也不能太小。如某机在 + 0&高度上做正常盘旋,当 1’ )23*
时, )4 5.2 &,但当 1’ )435时, ) 4* 222&。
除了以上介绍的平面机动外,飞机还有空间机动性,如战斗转弯、横滚、战斗半滚(又称半筋斗翻转)、半滚倒转等,这里不再详细介绍。
•76•
第五章 飞机的平衡、稳定和操纵
第一节 飞机的平衡
一、平衡的概念
飞机在飞行时,所有作用于飞机的外力与外力矩之和都等于零的状态称之为飞机的平衡状态,等速直线运动是飞机的一种平衡状态。
研究飞机的运动,我们采用的是机体坐标轴系。这种坐标轴的原点 "取在飞机的重心, 轴在飞机的对称面内且与翼弦平行,称为飞机的纵轴,以指向机头为正; 轴在飞机对称面内,垂直于 %轴,称为立轴,以指向座舱盖为正; &轴通过重心和 "平面垂直,以指向右翼为正,称为飞机的横轴。 ,,&轴构成右手坐标系。
飞机沿纵轴和立轴的移动,以及绕横轴的转动,与飞机的飞行速度和迎角有关,是发生在飞机对称面内的运动,通常称为纵向运动;而飞机沿横轴的移动和绕纵轴的转动,称为横向运动;飞机绕立轴的转动称为航向运动。飞机的平衡问题,归结为纵向平衡、横向平衡和航向平衡的问题。下面分别讨论飞机保持这 ’个方向的平衡应当满足什么条件,以及保持平衡的方法。
二、飞机的平衡条件及保持平衡的方法
()飞机的纵向平衡及其保持方法
飞机在纵向平面内作等速直线飞行,并且不绕横轴转动的这样一种运动状态,称为纵向平衡。
飞机在纵向运动时,作用于飞机上的力主要有:机翼升力 翼,水平尾翼升力 尾,机身升力 身,空气阻力 *和发动机推力户以及飞机重力 +。这些力的大小和方向各不相同,因此对飞机重心的力矩亦不相同,有的力产生使飞机抬头的上仰力矩,有的力则产生使飞机低头的下俯力矩。为了使飞机不绕横轴转动,飞机的上仰力矩必须等于下俯力矩,即
,翼 -.*/ .,身 0 .12 3,尾 4 •65•
此外,要使飞机保持等速水平直线飞行,作用于飞机上的各力也必须保持平衡,故
翼 "身 "尾 %&
机身和平尾产生的升力,一般情况下比机翼升力小得多,在具体计算时通常忽略不计。
飞机在飞行中,其平衡状态不是一成不变的,经常会因为各种因素的影响而遭到破坏。例如由于燃油消耗、收放起落架、收放襟翼、发动机推力改变或投掷炸弹等,都会使飞机的平衡状态发生变化。
当飞机的平衡状态遭到破坏后,则上述的平衡条件便不能满足,也就是说飞机的上仰力矩不再等于下俯力矩,其差值便构成附加的不平衡力矩。因此,要使飞机保持纵向平衡状态,就必须克服这个不平衡力矩,克服的方法是操纵升降舵。例如,由于某种原因,飞机产生了附加的不平衡上仰力矩,使平衡状态破坏,此时驾驶员应当向前推杆,使升降舵向下偏转,于是在水平尾翼上产生向上的附加升力,该力对飞机重心形成下俯力矩,若其大小刚好和不平衡上仰力矩相等时,飞机便重新回到纵向平衡状态,继续飞行。
同样道理,飞机由于某种原因产生了不平衡的下俯力矩,驾驶员就应当用向后拉杆使升降舵向上偏转的办法来加以克服。
由此可知,升降舵的一个重要作用,就是当飞机的纵向平衡状态遭到破坏而出现附加的不平衡俯仰力矩时,可以借助于它的偏转来产生俯仰操纵力矩,以保持飞机原有的纵向平衡状态。
’(飞机的横向平衡及其保持方法
飞机作等速直线飞行,并且不绕纵轴滚转的这样一种飞行状态,称为横向平衡。
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