圖 " "%加力渦輪噴氣發動機的速度特性(& ’ ((( ))
飛行高度的變化規律。
圖 " "*給出了“最大狀態”時的推力和耗油率隨高度變化的典型曲線。圖中縱坐標均為各量與其在 & ’(時的相應值之比。可以看出,隨高度的增加,推力下降很快;耗油率在高度小于 +)以下隨高度增加下降較快,超過 +)后耗油率下降很少。發動機在其他工作狀態的高度特性,與圖 " "*的趨勢相似。
圖 " "*%發動機的高度特性
以上分別介紹了發動機的速度特性和高度特性,這只是為了分析的方便。實際上對于發動機而言,各特性不是孤立的,而是密不可分具有內在聯系的。因此,常將發動機的速度特性曲線和高度特性曲線繪制在同一張曲線圖上,稱為速度—高度特性。
*,節流特性。
發動機的節流特性,是指當高度速度不變,調節規律一定時,推力和耗油率隨發動機工作狀態(即油門位置)的變化規律。
•-•
節流特性可以表示成隨轉速的變化形式,也可以表示成常用的耗油率隨推力的變化形式圖 " "中還給出了發動機的主要工作狀態:全加力、最小加力、最大、額定、巡航及慢車等狀態。該圖中轉速用最大轉速 %&’的百分數表示,即 ( )%&’。
圖 " "*發動機的節流特性
由圖 " "可以看出,加力狀態的耗油率很高。如果考慮到加力時推力也很大,則小時耗油量 +(+ (+)和公里耗油量 +-%(+-% (+.) /)會很大,一般是巡
,, , •-.,•-
航狀態的 0 1倍。當工作狀態轉換到部分加力狀態時,由于供油減少,耗油率下降很快。當從最小加力狀態轉換到最大狀態時,推力和耗油率都有突降。當油門收到最大狀態位置以下時,耗油率繼續減小,并在巡航狀態時達到最小值。當從巡航狀態繼續減到慢車狀態時,由于推力急劇下降,致使耗油率劇增。
2發動機推力和耗油率的修正
前面介紹的是發動機的單臺特性,又稱臺架特性。當發動機安裝到飛機上后,動力裝置的工作特性與單臺特性有所不同,其主要原因是受進氣、排氣裝置及飛機外形的影響。所以在飛行性能計算時,需要對臺架特性的推力進行推力損失的修正,換算成動力裝置的可用推力。同樣,對耗油率也須進行修正。修正時須考慮進氣裝置和排氣裝置的形式以及飛行狀態等因素,得出修正系數。這些因素的影響較復雜,這里不再詳細討論。
四、飛機的升阻特性
飛機的基本性能在很大程度上取決于飛機的氣動特性。決定飛機飛行性能最重 •3•
要的氣動特性有:飛機的最大升阻比 "、升力系數 %&隨迎角 變化的關系、最大升
力系數 %&"等。這此方面在前兩章已討論過,這里作一歸納。 ’(升力特性一般來說,飛機的升力主要是由機翼產生的。平尾及機身的升力很小,因此在計
算時可以認為飛機的升力系數就等于機翼的升力系數,而機翼的升力線斜率也就是
飛機的升力線斜率。 )(阻力特性在性能計算中,常把阻力分成兩個部分:一部分是與升力無關的阻力,稱為零升
阻力,也叫廢阻力,用 *+表示;另一部分是伴隨升力產生的阻力,稱為誘導阻力(也稱升致阻力),用 *,表示。總阻力可寫成為 *-* + .* ,
表示成阻力系數形式,則為 % /%+ .%, -%+ .0%)(’ /1 /))
&
式中2 %+ —
—零升阻力系數; %, ———誘導阻力系數; 0—
—誘阻因子;
%, -0%)&,圖 ’ /1 /3組出了某飛機的 %+及 0與 4數的關系曲線。由此,可將阻力表示成
* -%+ ’) "5)6 . 0%)& ’) "5)6 (’ /1 /7)
該式在飛行性能計算中常用。
圖 ’ /1 /32某飛機的 %+及 0與 4數的關系
升阻比 是衡量氣動效率的重要指標, -%&8%(’ /1 /1) •9+•
主要取決于飛行 "數和迎角。在極曲線上,我們可以作圖求出 %。實際上,當零升阻力系數 &%’與誘導阻力系數 &%(相等時, 值最大(即為 %),此時可以求出
*
% )
+
,&
%’
最大升阻比 %是評價飛機性能優劣的重要指標之一。飛機的航程、航時、升限等性能都與 %密切相關。
五、飛機重量
飛機的飛行重量等于飛機質量 和地球引力加速度 -的乘積,用 .表示。飛機的重量在飛行中隨著燃油的消耗等因素在不斷變化,但為了簡化飛行性能計算,常把飛機重量當作某一個已知的量。對不同的性能將選用不同的重量。
第二節 /飛機的基本飛行性能
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