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時(shí)間:2011-02-10 15:42來(lái)源:藍(lán)天飛行翻譯 作者:admin
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四、俯沖性能
俯沖是飛機(jī)用勢(shì)能換取動(dòng)能,迅速降低高度并增加速度的非定常運(yùn)動(dòng)。
俯沖按航跡可分為 1段:進(jìn)入俯沖段、直線(xiàn)俯沖段和改出俯沖段。
可以證明,直線(xiàn)俯沖段并不是可以一直加速,而有一俯沖極限速度 極限。
•>"•
 
極限 "
( % &’()) (-%. %/0)
 *+",
式中 1 —
—直線(xiàn)俯沖航跡與地面夾角。飛機(jī)在改出俯沖時(shí),高度損失(即改出俯沖過(guò)程所需高度)2為
 
4 % 56’-
2 " -3)( )4 %-%-)  (-%. %/7)
式中1和 -分別為改出俯沖開(kāi)始時(shí)的速度及航跡傾角(結(jié)束時(shí)航跡傾角 "
-
8); )4為改出俯沖的過(guò)載(假設(shè)為常值)。例如,某飛機(jī)自垂直俯沖中改出,-"//9 :;’,當(dāng) )4 "0時(shí),2 " <0< :;當(dāng) )4 " 9時(shí),2 "-79. :。可見(jiàn)改出俯沖時(shí)的高度損失是比較大的。
盤(pán)旋是飛機(jī)在水平面內(nèi)連續(xù)改變飛行方向而高度不變的一種曲線(xiàn)運(yùn)動(dòng)。盤(pán)旋中,如果飛機(jī)的飛行速度、迎角、傾角、側(cè)滑角均保持不變,則稱(chēng)為定常盤(pán)旋。不帶側(cè)滑的定常盤(pán)旋稱(chēng)為正常盤(pán)旋。正常盤(pán)旋的盤(pán)旋半徑和盤(pán)旋一周的時(shí)間是衡量飛機(jī)方向
機(jī)動(dòng)能力的主要指標(biāo)。盤(pán)旋半徑越小,盤(pán)旋一周的時(shí)間越短,飛機(jī)的方向機(jī)動(dòng)性越好。正常盤(pán)旋應(yīng)滿(mǎn)足的
."= (-%. %/9).

. >56’’ "& (-%. %/@).
:。 ? " >’()’(-%. %.8)
.
式中1  ’ ———盤(pán)旋解;
———盤(pán)旋速率
?—
—盤(pán)旋半徑。

式(-%. %/9)保證 不變,式(-%. %/@)保證盤(pán)旋高度不變。至于升力的水平分量 >’()’,就是使飛機(jī)產(chǎn)生水平曲線(xiàn)運(yùn)動(dòng)的向心力。由此可得
)4 " 56’-’ (-%. %.-)
 
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C " %? "3
)4 %- (-%. %./)
式中1 C———盤(pán)旋一周所需時(shí)間。
•0•

 
顯然, "越大, 和 越小,盤(pán)旋性能越好。但 "受結(jié)構(gòu)強(qiáng)度和人的生理?xiàng)l件限
制,所以 "不能太大,也即 %不能太大。目前飛機(jī)的最大盤(pán)旋角 %&’( ) *+, -.*,。
此外, /也不能太大,但也不能太小。如某機(jī)在 + 0&高度上做正常盤(pán)旋,當(dāng) 1’ )23*
時(shí),  )4 5.2 &,但當(dāng) 1’ )435時(shí),  ) 4* 222&。
除了以上介紹的平面機(jī)動(dòng)外,飛機(jī)還有空間機(jī)動(dòng)性,如戰(zhàn)斗轉(zhuǎn)彎、橫滾、戰(zhàn)斗半滾(又稱(chēng)半筋斗翻轉(zhuǎn))、半滾倒轉(zhuǎn)等,這里不再詳細(xì)介紹。
•76•

 

第五章 飛機(jī)的平衡、穩(wěn)定和操縱
第一節(jié) 飛機(jī)的平衡
一、平衡的概念
飛機(jī)在飛行時(shí),所有作用于飛機(jī)的外力與外力矩之和都等于零的狀態(tài)稱(chēng)之為飛機(jī)的平衡狀態(tài),等速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)是飛機(jī)的一種平衡狀態(tài)。
研究飛機(jī)的運(yùn)動(dòng),我們采用的是機(jī)體坐標(biāo)軸系。這種坐標(biāo)軸的原點(diǎn) "取在飛機(jī)的重心, 軸在飛機(jī)的對(duì)稱(chēng)面內(nèi)且與翼弦平行,稱(chēng)為飛機(jī)的縱軸,以指向機(jī)頭為正; 軸在飛機(jī)對(duì)稱(chēng)面內(nèi),垂直于 %軸,稱(chēng)為立軸,以指向座艙蓋為正; &軸通過(guò)重心和 "平面垂直,以指向右翼為正,稱(chēng)為飛機(jī)的橫軸。 ,,&軸構(gòu)成右手坐標(biāo)系。
飛機(jī)沿縱軸和立軸的移動(dòng),以及繞橫軸的轉(zhuǎn)動(dòng),與飛機(jī)的飛行速度和迎角有關(guān),是發(fā)生在飛機(jī)對(duì)稱(chēng)面內(nèi)的運(yùn)動(dòng),通常稱(chēng)為縱向運(yùn)動(dòng);而飛機(jī)沿橫軸的移動(dòng)和繞縱軸的轉(zhuǎn)動(dòng),稱(chēng)為橫向運(yùn)動(dòng);飛機(jī)繞立軸的轉(zhuǎn)動(dòng)稱(chēng)為航向運(yùn)動(dòng)。飛機(jī)的平衡問(wèn)題,歸結(jié)為縱向平衡、橫向平衡和航向平衡的問(wèn)題。下面分別討論飛機(jī)保持這 ’個(gè)方向的平衡應(yīng)當(dāng)滿(mǎn)足什么條件,以及保持平衡的方法。
二、飛機(jī)的平衡條件及保持平衡的方法
()飛機(jī)的縱向平衡及其保持方法
飛機(jī)在縱向平面內(nèi)作等速直線(xiàn)飛行,并且不繞橫軸轉(zhuǎn)動(dòng)的這樣一種運(yùn)動(dòng)狀態(tài),稱(chēng)為縱向平衡。
飛機(jī)在縱向運(yùn)動(dòng)時(shí),作用于飛機(jī)上的力主要有:機(jī)翼升力 翼,水平尾翼升力 尾,機(jī)身升力 身,空氣阻力 *和發(fā)動(dòng)機(jī)推力戶(hù)以及飛機(jī)重力 +。這些力的大小和方向各不相同,因此對(duì)飛機(jī)重心的力矩亦不相同,有的力產(chǎn)生使飛機(jī)抬頭的上仰力矩,有的力則產(chǎn)生使飛機(jī)低頭的下俯力矩。為了使飛機(jī)不繞橫軸轉(zhuǎn)動(dòng),飛機(jī)的上仰力矩必須等于下俯力矩,即
,翼 -.*/ .,身 0 .12 3,尾 4 •65•
 
此外,要使飛機(jī)保持等速水平直線(xiàn)飛行,作用于飛機(jī)上的各力也必須保持平衡,故
翼 "身 "尾  %&
機(jī)身和平尾產(chǎn)生的升力,一般情況下比機(jī)翼升力小得多,在具體計(jì)算時(shí)通常忽略不計(jì)。
飛機(jī)在飛行中,其平衡狀態(tài)不是一成不變的,經(jīng)常會(huì)因?yàn)楦鞣N因素的影響而遭到破壞。例如由于燃油消耗、收放起落架、收放襟翼、發(fā)動(dòng)機(jī)推力改變或投擲炸彈等,都會(huì)使飛機(jī)的平衡狀態(tài)發(fā)生變化。
當(dāng)飛機(jī)的平衡狀態(tài)遭到破壞后,則上述的平衡條件便不能滿(mǎn)足,也就是說(shuō)飛機(jī)的上仰力矩不再等于下俯力矩,其差值便構(gòu)成附加的不平衡力矩。因此,要使飛機(jī)保持縱向平衡狀態(tài),就必須克服這個(gè)不平衡力矩,克服的方法是操縱升降舵。例如,由于某種原因,飛機(jī)產(chǎn)生了附加的不平衡上仰力矩,使平衡狀態(tài)破壞,此時(shí)駕駛員應(yīng)當(dāng)向前推桿,使升降舵向下偏轉(zhuǎn),于是在水平尾翼上產(chǎn)生向上的附加升力,該力對(duì)飛機(jī)重心形成下俯力矩,若其大小剛好和不平衡上仰力矩相等時(shí),飛機(jī)便重新回到縱向平衡狀態(tài),繼續(xù)飛行。
同樣道理,飛機(jī)由于某種原因產(chǎn)生了不平衡的下俯力矩,駕駛員就應(yīng)當(dāng)用向后拉桿使升降舵向上偏轉(zhuǎn)的辦法來(lái)加以克服。
由此可知,升降舵的一個(gè)重要作用,就是當(dāng)飛機(jī)的縱向平衡狀態(tài)遭到破壞而出現(xiàn)附加的不平衡俯仰力矩時(shí),可以借助于它的偏轉(zhuǎn)來(lái)產(chǎn)生俯仰操縱力矩,以保持飛機(jī)原有的縱向平衡狀態(tài)。
’(飛機(jī)的橫向平衡及其保持方法
飛機(jī)作等速直線(xiàn)飛行,并且不繞縱軸滾轉(zhuǎn)的這樣一種飛行狀態(tài),稱(chēng)為橫向平衡。
 
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