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:巡 )+ ’44&1 6•%4 ) ’441& 6•%4(& , .;)
•=<•
"時間內,飛機飛過的水平距離應為
" % &" % ’ & "()* % ’ "()+
在同樣飛行重量變化范圍內積分上式,可得到航程的一般計算公式
"(% ’(."(% ’(. /&"(
,巡 %’ ’((-)+ ()+ ()*(
.--•+
由式 -’0 ’12和式 -’0 ’10可知,在一定的 (.和 (-下,巡航狀態(體現為升阻比 /)不同,相應的航程和航時是不同。為了獲得最大航程和最久航時,必須使 /&/
)*•+和)*•+在每一瞬時都保持最大值。這就是說,飛機在飛行過程中必須正確合理選
擇飛行狀態和發動機工作狀態(在此體現為 )*•+),才能實現最佳巡航。
第四節 飛機的機動飛行性能
一、飛機的機動性與過載
-3飛機的機動性飛機的機動性,是指飛機改變飛行速度、高度及飛行方向的能力。飛行速度、高度和方向改變得越快,飛機的機動性就越好。在奪取空戰優勢時,飛機的機動性起著相當重要的作用,所以機動性是飛機的重
要戰術性能指標之一。一般常用過載來評定飛機的機動性。 13過載飛機所受除重力之外的外力總和(矢量和)與飛機重量之比,稱為過載系數,簡稱
過載,用 4表示。過載 4為一向量,其方向與除重力之外的外力的合力的方向一致,其大小代表該合力與飛機重量之比,即飛機重量的倍數。過載 4沿飛機主軸的 2個分量為 45,46,47,即
4 %458 946: 947+(-’0 ’1;)式中 8,:,+分別為沿飛機主軸方向的單位向量。除重力之外的總外力的 6向分量(可近似認為就是升力 6)與飛機重量 (之比就是 6向過載系數 46,即
46 % <((-’0 ’1=)
46可正可負,取決于該方向的外力情況,當它與坐標軸正向一致時為正,反之為負。例如,飛機在定直平飛情況下, 46 %-。如飛機作等速直線倒飛,則 46% ’-。由于 6 •;>•
向過載作用在飛機結構高度最小的方向上,所以除一些特殊情況外,一般只考慮 ,而不考慮 。和 。(它們的值也較小)。飛機在鉛垂平面內的典型機動動作有平飛加速和減速、躍升、俯沖和筋斗在水平面內的典型機動動作有盤旋。下面分別討論。
二、平飛加速和減速性能
平飛加 "減速性能反映飛機改變速度的能力。平飛時增加或減小一定速度所需
的時間越短,則平飛加 "減速性能越好,設 為飛機的平飛加(減),則 %& 。在圖 (
%’)* )+中令 ,,% "%’ ,,則平飛加 "減速時 -.
(( ) * ) 23)
{ . / 0 ) 1 (( ) * ) 2+)
由此可得
%& %’ 0 ) 1 . / "0 . / (( ) * ) 24)
所以 "0越大, .越小,飛機的加速度越大。
由式(( )* )23)5式(( )* )24)可以看出,要使飛機平飛加速,駕駛應盡量加大油門,使 "06,,同時操縱駕駛桿,使 -.隨時得到東路;反之,欲使飛機平飛減速,駕駛員應盡量收小油門,使 "0 7,,同時保持 -.。
由式(( )* )24)可得 .
所以,從速度 &(改變至 &2的時間為 %’ (/0)1)%&.
’ ’..2( (/0)1)%&(( )* )8,)
又因
.%9 &%’ & (/0)1)%&所以從 &(改變速度至 &2的飛行距離為 .&
9 ’..2( (/0)1)%&(( )* )8()
三、躍升性能和動升限
躍升,是將飛機的動能轉變成勢能,迅速取得高度優勢的一種機動飛行。躍升性 •:,•
能的好壞,由躍升增加的高度 及所需時間來衡量。下面我們用能量法近似估算躍升所增加的高度,并引出動升限的概念。
設飛機在 "高度上以速度 "平飛,駕駛員拉桿后,飛機進入躍升,然后推桿改出,到另一高度 以速度 平飛。假定在躍升過程中 %&,即 %’%—&(,所以 %在躍升過程中做的功為零。升力 )始終與航跡垂直,也不做功。因此躍升過程中只有重力做功。如果進入躍升及改出躍升的飛機的動能與勢能之和(總能量)分別為
*"和 *,則
*"’ +," -"+" ’ ( " -" ) .(" /0 /1)
,
*’+,-"+ ’ ( -, ) .(" /0 /11)
根據能量守恒,有*"’*。所以
’ /" ’,(""/ )(" /0 /10)
由此式可知,進入躍升速度 "越大,改出躍升高度上的速度 越小,則躍升的高度增量 越大。但 "受 "高度上的最大平飛速度 "+23的限制, 受 高度上的最小平飛速度 +45的限制。因此,飛機從 "高度開始躍升所能達到的最大高度為
+23 /" -"+23 / +45 ’*" / +45 (" /0 /16)
, , .,
由于 +45取決于 高度上的 "及 78允許,而 78允許又與 +45有關,因此計算 +32須用迭代法。
在理論升限 +23高度上, % /& ’(,所以有 8 ’(,2 ’(,飛機只能保持定直平飛。但對于超音速飛機而言,在 +23處 (+45,因此可以通過躍升增加高度。通過躍升可達到的最大高度稱為動升限 +23動。在動升限處, 9 ’9 /& :(,飛機不能保持定直平飛,但可獲得高度優勢。
一般在靜升限處通過躍升所能達到的高度小于其動升限,這主要是因為靜升限處速度較小。所以,為了獲得動升限,飛機進入躍升的高度,一般比 +23低,以便利用較大的平飛速度。例如,某殲擊機實用升限為 ";6(( +,當在 " ’"16(( +高度上以 <2 ’=(6進行躍升,飛機可達到 1((( +的高度。
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