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飛行物理學常識——下滑

飛機沿向下傾斜的軌跡所作的等速直線飛行下滑。下滑是飛機降低角度的基本方法。
一、下滑力的分析
  下滑角(θ下):下滑軌跡與水平面的夾角,叫下滑角。
  首先討論發動機在怠速狀態,即螺旋槳的拉力可忽略不計時下滑狀態。下滑時的平衡關係如下:
  Y=G·cosθ下=G1
  X=G·sinθ下=G2
二、下滑性能:
1.下滑角
  tgθ下=G2/G1=X/Y=1/K
  式中:θ下—下滑角;K—飛機的升阻比。
  可見,飛機的下滑角與升阻比有關。即:飛機的升阻比越大,則下滑角越小。用有利迎角(有利速度)下滑時的升阻比最大,其下滑角最小。而有利迎角的性質角也是最小,無風時飛機的下滑角等於性質角。
2.下滑距離
  飛機下滑中所經過的水平距離,叫飛機的下滑距離(L下滑)。
  (1)影響下滑距離的因素:
  高度越高,下滑距離越長。下滑角(θ下)越小, 下滑距 離(L下滑)越長。
  (2)下滑距離公式
  tgθ下=H/L下滑
  L下滑=H·K
  式中:H—飛機下滑過程中所降低的高度;K—飛機的升阻比。
  從公式得知,下滑距離與下降的高度和升阻比成正比。
  (3)滑翔比:
  無風時,飛機的下滑距離與下降的高度之比叫滑翔比。
  滑翔比=L下滑/H=Y/X=K
  所以,在無風閉油門下滑時,飛機的滑翔比等於升阻比。
  3.下降率
  飛機每秒鐘下降的高度,叫下降率(Vy),也稱下沉速度。飛機的下降率越大,高度降低得越快。
  Vy=V下滑·sinθ下
  用有利速度下滑時,雖然下滑角最小,但其下滑速度較大,故其下降率不是最小。
  而以經濟速度下滑時的下降率最小。飛機的下滑時間最長。
4.帶油門和停車後的下滑
  (1)帶油門下滑
  飛機帶油門下滑時,P+G2>X,使飛機的下滑速度增加,升力隨之增大,當Y>G1時,則下滑角減小,從而使飛機的下滑距離增長。下滑中,帶油門越多,下滑角越小,下滑距離越遠。
  (2)飛機停車後的下滑
  飛機發動機空中停車後,螺旋槳產生「自轉」或不轉。這樣,螺旋槳不但不產生拉力、反產生較大的阻力,使飛機的阻力增加,因而引起升阻比減小,下滑角增大,下沉速度增大,下滑距離大大縮短。所以,飛機發動機停車後,下沉速度快,滑行距離短,下滑性能明顯變差。此時應防止著陸目測過低。
三、下滑速度極線:
  飛機的重量不變時,下滑速度,下滑角,下降率隨迎角變化。根據這個變化規律,可以作出說明下滑速度、下滑角和下降率之間關係的曲線,稱為下滑速度極線。
1.曲線表示的意義
  下滑速度極線表示任一迎角的下滑速度,下沉速度和下滑角。還可看出四個特殊速度:
  (1)最小下滑速度(V最小):曲線最左邊一點臨界迎角對應下滑速度。此時,升力係數(Cy)最大,下滑速度最小。
  (2)經濟下滑速度(V經濟):作橫座標的平行線與曲線相切,切點即經濟迎角(α經濟),如,經濟迎角所對應的速度就是經濟速度。用經濟速度下滑,可得到最小的下降率。
  (3)有利下滑速度(V有利):從座標原點(O)向曲線作切線,切點即有利迎角α有利,有利迎角所對應的速度就是有利速度。以有利速度下滑,可得到最小的下滑角(θ最小)。
  (4)最大下滑速度(V最大):取決於飛機的強度和剛度,在設計飛機時確定。
2.兩個飛行範圍:
  從最小下滑速度到最大下滑速度是下滑飛行的允許速度範圍。這個速度範圍越大,說明該機種的性能越好。
  以有利速度為界,又可分為兩個飛行範圍。即:從有利速度到最大速度,稱為第一飛行範圍;從最小速度到有利速度,稱為第二飛行範圍。
  第一飛行範圍內的迎角小於有利迎角,速度大於有利速度。向後拉駕駛桿,迎角增大下滑速度減小,下滑角減小;前推駕駛桿,則迎角減小。下滑速度增大,下滑角也增大。
  第二飛行範圍內的迎角大於有利迎角、速度小於有利速度。向後拉駕駛桿,迎角增大下滑速度減小,下滑角增大。前推駕駛桿,則迎角減小,下滑速度增大,下滑角減小。
  一般不在第二飛行範圍飛行。因為迎角過大時可能失速或進入螺旋。
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