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飛行員航空知識(shí)手冊(cè) 航空知識(shí)手冊(cè)全集

時(shí)間:2011-04-08 11:31來源:網(wǎng)絡(luò) 作者:航空 點(diǎn)擊:


所有的飛機(jī)在某種程度上都受到這個(gè)特性的影響,盡管所有其他普通參數(shù)可能是固有穩(wěn)定的。這個(gè)傾向通過一個(gè)事實(shí)告訴飛行員:飛機(jī)不能無限期以無手操控飛行。
為消除或者至少糾正這個(gè)不穩(wěn)定性,在控制設(shè)備(機(jī)翼校平器)的開發(fā)上付出了大量的研究和努力。螺旋條件的前期階段要求飛行員非常仔細(xì)的應(yīng)用恢復(fù)控制,或者可能引起結(jié)構(gòu)上的過量載荷。發(fā)生在通用航空飛機(jī)飛行中的結(jié)構(gòu)化失效,這種條件下的不適當(dāng)恢復(fù)可能是更多不幸的根本原因,而不是其他任何單一因素。原因是螺旋條件下的空速快速的增大,降低這個(gè)速度的后升降舵力和拉高機(jī)頭的力的應(yīng)用使轉(zhuǎn)彎加緊,載荷因子持續(xù)增加。不受控螺旋的拖延結(jié)果總是一樣的;要么飛行的結(jié)構(gòu)化失效,或者墜落到地面,要不就是兩者。根據(jù)記錄最通常的原因是:飛行員失去視野參考,不能參考儀表來控制飛機(jī),或者是同時(shí)發(fā)生這兩者。
飛行機(jī)動(dòng)中的空氣動(dòng)力學(xué)受力
介紹飛行機(jī)動(dòng)如轉(zhuǎn)彎,爬升和降落時(shí)的飛機(jī)受力情況。
轉(zhuǎn)彎受力
如果從后面看一個(gè)平直飛行的飛機(jī),如圖3-20,而且如果作用于飛機(jī)的力可以看見的話,兩個(gè)力(升力和重力)是顯然的,如果飛機(jī)處于傾斜狀態(tài),可以明顯的看到升力不再正好和重力方向相反,升力作用在傾斜的方向上。實(shí)際情況是,當(dāng)飛機(jī)傾斜時(shí),升力作用方向是朝轉(zhuǎn)彎的中心且向上的,這是在考慮飛機(jī)轉(zhuǎn)彎時(shí)要記住的一個(gè)基本事實(shí)。

一個(gè)物體如果靜止或者沿直線勻速運(yùn)動(dòng)會(huì)一直保持靜止或勻速直線運(yùn)動(dòng),直到某個(gè)其他的力作用于這個(gè)物體。飛機(jī)和任何其他運(yùn)動(dòng)物體類似,需要有一個(gè)側(cè)向力使它轉(zhuǎn)彎。在一個(gè)正常的轉(zhuǎn)彎中,這個(gè)是通過飛機(jī)的傾斜得到的,這時(shí)升力是向上和向內(nèi)作用的。轉(zhuǎn)彎時(shí)候的升力被分解為兩個(gè)分力,這兩個(gè)分力成合適的角度。豎直作用的分力和重力成對(duì),稱為垂直升力分量,另一個(gè)是水平的指向轉(zhuǎn)彎的中心,稱為水平升力分量,或者叫向心力。這個(gè)水平方向的力把飛機(jī)從直線航跡拉動(dòng)到轉(zhuǎn)彎航跡上。離心力和飛機(jī)轉(zhuǎn)彎時(shí)的向心力方向相反,大小相等。這就解釋了為什么在正常轉(zhuǎn)彎時(shí)使飛機(jī)轉(zhuǎn)彎的力不是方向舵施加的。
飛機(jī)的駕駛不像小船或者汽車;為了轉(zhuǎn)彎,它必須傾斜。如果飛機(jī)不傾斜,那么就沒有讓它偏離原來直線航向的力。反過來說,當(dāng)飛機(jī)傾斜時(shí),它就會(huì)轉(zhuǎn)彎,讓它不滑到轉(zhuǎn)彎的一側(cè)。良好的方向控制是基于一個(gè)事實(shí),只要飛機(jī)傾斜它就會(huì)轉(zhuǎn)彎。
這個(gè)事實(shí)一定要牢記在心,特別是保持飛機(jī)處于平直飛行時(shí)。單就飛機(jī)的傾斜使得它轉(zhuǎn)彎來說,飛機(jī)的總升力沒有得到增加。然而就像指出的,傾斜時(shí)的升力分為兩個(gè)分量:一個(gè)垂直的和另一個(gè)水平的。這一分解降低了抵消重力的力,進(jìn)而飛機(jī)的高度就會(huì)下降,需要增加額外的力來抵消重力。這是通過增加迎角來實(shí)現(xiàn)的,直到升力的豎直分量再一次等于重量。由于豎直分力隨傾斜角度的增加而降低,那么就需要相應(yīng)的增加迎角來產(chǎn)生足夠的升力以平衡飛機(jī)的重力。當(dāng)進(jìn)行恒定高度轉(zhuǎn)彎時(shí),一定要記住升力的豎直分量必須要等于飛機(jī)的重量才能維持飛機(jī)的高度。
對(duì)于給定的空速,飛機(jī)轉(zhuǎn)彎的快慢依賴于升力水平分量的大小。你會(huì)發(fā)現(xiàn),升力的水平分量和傾斜角成正比。邏輯上也遵守傾斜角增加時(shí)升力的水平分量也增加,也就加快了轉(zhuǎn)彎速度。因此,對(duì)于任何給定空速,轉(zhuǎn)彎速度可以通過調(diào)整傾斜角來控制。
在水平轉(zhuǎn)彎中,為提供足夠的升力豎直分量來維持高度,迎角需要有一定的增加。由于機(jī)翼阻力直接和迎角成正比,當(dāng)升力增加時(shí)誘導(dǎo)阻力降低。這就導(dǎo)致空速的降低和傾斜角成比例,小傾斜角的結(jié)果是空速的少量降低,大傾斜角時(shí)空速會(huì)降低很多。在水平轉(zhuǎn)彎中,必須要增加額外的推力來防止空速降低;需要的額外推力大小和傾斜角成比例。
為補(bǔ)償額外的升力,如果要維持恒定高度,結(jié)果是如果轉(zhuǎn)彎時(shí)空速增加,迎角必須降低,或者傾斜角降低。如果傾斜角保持恒定,而迎角降低,轉(zhuǎn)彎速度將會(huì)降低。所以,當(dāng)空速增加時(shí)為了保持恒速轉(zhuǎn)彎,迎角必須保持恒定且傾斜角增加。

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