曝光臺 注意防騙
網曝天貓店富美金盛家居專營店坑蒙拐騙欺詐消費者
力也就更大?傉T導阻力和空速的平方成反比變化關系。
從前面的討論知道寄生阻力隨空速的平方增加,誘導阻力隨空速的平方反比變化。當空速降
低到接近失速速度時,總阻力變的更大,主要由于誘導阻力的快速升高。類似的,當空速達
飛行員航空知識手冊
第40 頁
到飛機的終速時,因為寄生阻力的飛速增加使得總阻力再次快速增加。從圖3-5可以看到,
在某些空速上,總阻力處于最大值。在計算最大續航力和航程時這是非常重要的;阻力最小
時,克服阻力所需要的動力也是最小的。
為理解飛行中飛機的升力和阻力的影響,需要結合考慮兩者以及升阻比L/D(升力/阻力)。
對于穩定的非加速狀態的飛機,用不同空速時升力和阻力的數據,可以計算每一具體迎角時
的升力系數CL 和阻力系數CD。升阻比對迎角的結果圖顯示升阻比增加到一最大值,在較高
的升力系數和迎角階段開始下降,如圖3-6。注意最大升阻比(L/D Max)出現在一個特定
的迎角和升力系數處。如果飛機在最大升阻比處穩定飛行,總阻力為最小。任何比最大升阻
比(L/D Max)處更大或者更小的迎角,升阻比降低繼而在給定飛機升力時總阻力增加。
飛行員航空知識手冊
第41 頁
重心(CG)的位置在每一具體飛機的總體設計階段確定。設計者要確定壓力中心(CP)會移動
多大距離。它們然后把重心朝相應的飛行速度下的壓力中心前面固定,這是為了提供足夠的
恢復運動以保持飛行平衡。
一架飛機的配置也對升阻比有很大的影響。高性能滑翔機會有極高的升阻比,超音速飛機在
亞音速飛行時好像升阻比低,那可是超音速飛行(高馬赫數時高升阻比)需要的飛機配置導致
這樣的情況。
重力
重力是趨向把所有物體朝地球中心拽的拉力。重心可以看成是飛機的所有重量都集中于所在
的一點。如果飛機的重心恰好得到支持,飛機就會平衡在任何姿態。也會注意到重心占飛機
的主導重要性,因為它的位置對穩定性有極大的影響。重心的位置通過每個飛機的總體設計
來確定。設計者要確定壓力中心(CP)會移動多大距離。它們然后把重心朝相應的飛行速度
下的壓力中心前面固定,這是為了提供足夠的恢復運動以保持飛行平衡。
重力和升力有明確的關系,推力對應于拉力。這個關系簡單,但是對于理解飛行動力學很重
要。升力是作用于機翼上的向上的力,和相對風方向垂直。需要的升力是用來克服飛機的重
力(由作用于飛機物質的地球引力導致)。這個重力通過飛機的重心向下作用。在穩定的平飛
中,此時升力大小等于重力,飛機處于平衡狀態,高度不增加也減少。如果升力變得小于重
力,飛機將會降低高度。當升力大于重力時,飛機飛行高度增加。
升力
飛行員可以控制升力。隨時控制輪子向前或者向后一點,迎角就會改變。當迎角增加時,升
力增加(假設其它因素不變)。當飛機到達最大迎角時,升力開始快速變小。這就是失速迎角,
或者叫紊流點。
在繼續深入討論升力和如何控制它之前,必須先說一下速度。機翼的外形不會有效,除非它
持續不斷的沖擊新的空氣。飛機若要保持飛行,它必須持續移動。升力和飛機速度成相應的
比例。例如,如果迎角和其它因素不變的話,以200 節速度飛行的飛機所得的升力是它在
100 節速度飛行時升力的四倍。
實際上,如果迎角增加,飛機就不能保持繼續保持同一迎角而高度不變的平飛;升力會增加,
結果升力增加使飛機爬升。因此,為了維持升力和重力的平衡,和為了保持飛機平直的平衡
飛行狀態,只要速度增加,升力必須減小。這通常是通過減小迎角來實現的,如降低機頭。
相反的,當飛機速度減慢時,降低的速度要求增加迎角來維持足夠的升力以保持飛行。當然,
如果要避免失速的話,迎角可以增加的范圍是有限制的。
所以,如果所有其它因素不變的話,可以得出一個結論,對于每一個迎角,有一個要求的對
應指示空速來維持穩定的高度-非加速飛行。記住,這只適用于維持水平飛行。由于機翼在
一個相同的迎角上總會失速,如果增加重量,升力必須也要增加,如果迎角保持恒定且恰好
在臨界迎角,這樣做的唯一方法是增加速度。
飛行員航空知識手冊
第42 頁
升力和阻力也隨空氣密度直接變化。好幾個因素會影響密度,如壓力,溫度和濕度。記住,
在18000 英尺高度,空氣密度是海平面上密度的一半。因此,為了在較高的高度維持升力,
對于任何迎角都必須以更高的真實空速來飛行。
此外,暖空氣密度比冷空氣密度低,潮濕空氣密度小于干燥空氣的密度。這樣,在熱的潮濕
天氣,對于任何給定迎角都必須以比干冷天氣下更大的真實空速飛行。
如果密度因素降低,總升力必須等于總重量才能維持飛行,它遵循其它因素之一必須增加。
通常那些增加的因素是空速或者迎角,因為這些因素可以由飛行員直接控制。
也要指出,升力隨機翼的面積直接變化,機翼的平面圖沒有改變。如果機翼有相同的比例和
機翼剖面,迎角相同時,200 平方英尺平面面積的機翼升力是100 平方英尺面積機翼的兩
倍。
如你所見,從飛行員角度的兩個主要因素是升力和速度,因為這兩個因素的控制是最容易的
和準確的。當然,飛行員可以通過調整來控制密度,如果機翼恰好有可以擴大機翼面積的襟
翼,那么也可以控制機翼面積。但是,對大多數情況,飛行員控制升力和速度來操縱飛機。
例如,在平直飛行狀態,以恒定高度巡航時,調整升力以匹配飛機速度或者巡航速度來保持
高度,而當升力等于重力時就可以維持平衡狀態。在著陸進近中,當飛行員希望以實用的慢
速著陸時,增加升力到接近最大以維持升力等于飛機的重量是有必要的。
翼尖渦流
對機翼的作用力提供升力的同時也產生了誘導阻力。當機翼以正迎角飛行時,機翼的上下表
面有壓力差是確定的,上表面的壓力比大氣壓力低,下表面壓力等于或者大于大氣壓力。由
于空氣總是從高壓區域向低壓區域流動,阻力最小的路徑是朝飛機的翼尖,從機翼下方來的
空氣順機身翼展方向向外繞翼尖運動。這個氣流導致在翼尖溢出,所以產生了稱為渦流的漩
中國航空網 www.k6050.com
航空翻譯 www.aviation.cn
本文鏈接地址:
飛行員航空知識手冊(22)