必須記住空速增加導致轉彎半徑增加,離心力直接和轉彎半徑成正比。在一次正確執(zhí)行的轉彎中,升力的水平分力必須恰好等于向心力且方向相反。所以,當恒定角速度水平轉彎時空速增加,轉彎半徑也要增加。轉彎半徑的增加導致離心力的增加,這也必須通過增加升力的水平分力來平衡,它只能通過增加傾斜角來增加。
內(nèi)側滑轉彎時,飛機轉彎的快慢和所傾斜的角度不對應,然后飛機會偏航到轉彎航跡的內(nèi)側。飛機以一定的角速度轉彎而傾斜過多時,水平升力分量大于離心力。升力的水平分量和離心力的平衡要么通過降低傾斜度,降低角速度或者二者的結合才能建立。
外側滑轉彎是由于離心力比升力的水平分量還大,把飛機向轉彎的外側拉。這個傾斜角度時的轉彎太快了。外測滑轉彎的糾正引起角速度的降低,傾斜角增加,或者二者的結合。
為維持一個給定的角速度,傾斜角必須隨空速變化。在高速飛機上這變得特別重要。例如,在400mph時,飛機必須傾斜大約44度來完成一個標準的轉彎角速度(3度每秒)。在這個傾斜度上,只要大約79%的飛機升力構成升力的豎直分量;結果是高度的損失,直到迎角增加到足夠補償升力的損失。
爬升受力
對于所有實際效果,處于穩(wěn)定的正常爬升狀態(tài)的機翼升力是和相同空速時平直飛行的升力一樣的。盡管確立爬升時的飛行航跡變化了,對應于傾斜航跡的機翼迎角回復到了實際的相同值,如升力時一樣。然而,有一個最初的短暫的變化,如圖3-22
從平直飛行到爬升的轉換期間,升力的變化發(fā)生在后升降舵壓力應用的一開始。飛機頭的抬升增加了迎角,短暫的增加了升力。此時的升力大于重力,啟動飛機的爬升。當飛行航跡建立在向上爬升后,迎角和升力再次恢復到水平飛行時的值左右。
如果爬升時功率設置不改變,一般的空速會降低,因為維持平飛時的空速需要的推力不足以維持相同的空速來爬升。當航跡向上傾斜時,飛機重量的一個分量作用于相同的方向,和飛機總阻力平行,因此也增加了誘導阻力。所以,總阻力大于推力,空速下降。一般空速下降的結果是對應于阻力的降低,直到總阻力(包含相同方向的重力分量)等于推力。如圖3-23。由于動力,空速的變化一般依不同的飛機大小,重量和總阻力以及其他因素而變化。
通常的,當空速穩(wěn)定后推力和阻力,升力和重力再次平衡,但是比相同功率設置下的平飛狀態(tài)的空速值要低。由于在爬升中飛機的重力不僅向下作用,還隨阻力向后作用,這就需要額外的功率以保持和平飛時相同的空速。功率大小依賴于爬升角度。如果爬升的航跡很陡峭,那么可用功率將不足,空速較低。你會看到備用功率的大小確定了飛機的爬升性能。
下降受力
如同爬升一樣,飛機從平直飛行進入下降狀態(tài),作用于飛機的力必定變化。這里的討論假定下降時的功率和平直飛行時的功率一樣。
當前向壓力施加于升降舵控制上開始下降,或飛機頭向下傾斜時,迎角降低,結果是機翼升力降低。總升力和迎角的降低是短暫的,發(fā)生在航跡變成向下時。航跡向下的變化時由于迎角降低時升力暫時的小于飛機的重量。升力和重力的這個不平衡導致飛機沿平直航跡之后開始下降。當航跡時處于穩(wěn)定下降時,機翼的迎角再次獲得原來的大小,升力和重力會再次平衡。從下降開始到穩(wěn)定狀態(tài),空速通常增加。這是因為重力的一個分量現(xiàn)在沿航跡向前作用,類似于爬升中的向后作用。總體效果相當于動力增加,然后導致空速比平飛時增加。
為使下降時的空速和平飛時相同,很顯然,功率必須降低。重力的分量沿航跡向前作用將隨迎角的下降率增加而增加,相反的,迎角的下降率降低時重力的向前分量增加也就變慢。因此,為保持空速和巡航時一樣,下降時要求降低的功率大小通過下降坡度來確定。
失速
只要機翼產(chǎn)生的升力足夠抵消飛機的總載荷,飛機就會一直飛行。當升力完全失去時,飛機就失速。
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