時(shí)間:2011-04-08 11:31來源:網(wǎng)絡(luò) 作者:航空 點(diǎn)擊:次
注意到一個(gè)有趣的現(xiàn)象是當(dāng)一個(gè)飛機(jī)從俯沖拉起且載荷因子為3G時(shí),飛行員將受到3倍于其體重的向下的壓力。因此,在任何機(jī)動(dòng)中載荷因子的大小可以通過考慮飛行員座椅受壓的程度來獲得。由于現(xiàn)代飛機(jī)的操作速度大大的增加了,這個(gè)影響已經(jīng)變得非常明確,是所有飛機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的主要考慮之一。 所有飛機(jī)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)都預(yù)期只能承受一個(gè)確定大小的過載,載荷因子知識(shí)是所有飛行員必備的。載荷因子對于飛行員來說重要,是因?yàn)閮蓚(gè)不同的原因: 1.由于明顯的危險(xiǎn)過載,飛行員對飛機(jī)結(jié)構(gòu)施加影響是合理的。 2.因?yàn)樵黾拥妮d荷因子增加了失速速度,使得在看起來安全的飛行速度上有失速的可能。 飛機(jī)設(shè)計(jì)中的載荷因子 要回答一個(gè)飛機(jī)需要多結(jié)識(shí)這樣的問題,答案很大程度上受飛機(jī)的受限用途確定的。這是一個(gè)困難的問題,因?yàn)樽畲罂赡艿妮d荷在有效的設(shè)計(jì)中可以非常高。任何飛行員都可以來一次真實(shí)的硬著陸,或者從俯沖中來一次非常陡的拉起,這會(huì)產(chǎn)生不正常的載荷。然而,制造的飛機(jī)要能快速的起飛,緩慢的著陸,還能攜帶相當(dāng)?shù)呢浳铮敲慈绱藰O端的不正常載荷必須被適當(dāng)?shù)南鞒?br /> 飛機(jī)設(shè)計(jì)中的載荷因子問題就歸納為確定不同運(yùn)行條件下正常操作所能期望的最大載荷因子。這些載荷因子稱為“極限載荷因子”。由于安全原因,要求飛機(jī)設(shè)計(jì)成承受這些載荷的時(shí)候不會(huì)有任何結(jié)構(gòu)損壞。盡管聯(lián)邦管制條例要求飛機(jī)結(jié)構(gòu)能夠支持1到1.5倍極限載荷因子而不會(huì)失效,但是還是接受了這樣的情況:飛機(jī)的部分可能在這些極限負(fù)載下彎曲或者扭曲,可能發(fā)生某些結(jié)構(gòu)損壞。 1.5這個(gè)值稱為“安全因子”,是為高于正常和合理操作條件下的載荷提供一定程度的余量。但是,這個(gè)預(yù)留強(qiáng)度不是飛行員可以蓄意濫用的;而是為了遇到以外情況時(shí)的保護(hù)。 上述考慮適用于所有負(fù)荷狀態(tài),無論是由于陣風(fēng),機(jī)動(dòng)或者著落。驟風(fēng)載荷因子要求和那些存在多年的其他要求實(shí)際上一樣生效。成千上萬的運(yùn)行小時(shí)已經(jīng)證明它們足夠安全。由于飛行員對驟風(fēng)載荷因子的控制很。ǔ龅筋嶔饬鞫档惋w機(jī)速度外),驟風(fēng)載荷要求對大多數(shù)通用航空型飛機(jī)實(shí)際上是相同的,而不管它們的操作用途。一般的,驟風(fēng)載荷因子控制嚴(yán)格的用于非特技飛行的飛機(jī)設(shè)計(jì)。 還有完全不同情況存在于有機(jī)動(dòng)載荷因子的飛機(jī)設(shè)計(jì)中。有必要單獨(dú)討論這個(gè)問題,分為 1)根據(jù)分類系統(tǒng)而設(shè)計(jì)的飛機(jī)(如普通的,通用的,特技的), 2)舊時(shí)設(shè)計(jì)的飛機(jī),它們在建造時(shí)沒有運(yùn)行分類。 根據(jù)分類系統(tǒng)設(shè)計(jì)的飛機(jī)很容易從駕駛艙的標(biāo)牌識(shí)別出來,標(biāo)牌說明了飛機(jī)認(rèn)證為哪種運(yùn)行分類。最大安全載荷因子(極限載荷因子)對不同分類的飛機(jī)指定為如下: 分類 極限載荷 普通 3.8-1.52 通用(輕微特技,包括旋轉(zhuǎn)) 4.4-1.76 特技 6.0-3.0 普通的意思是不超過4000磅的飛機(jī),極限載荷因子降低了。上述給出的極限載荷還要加上50%的安全因子。 飛行機(jī)動(dòng)越激烈,載荷因子就會(huì)增加。為飛機(jī)獲得最大的通用性而提供了分類系統(tǒng)(Category system)。如果只打算進(jìn)行正常操作,那么需要的載荷因子會(huì)更小,如果飛機(jī)用于訓(xùn)練或者特技機(jī)動(dòng),那么飛機(jī)就要承受較高的機(jī)動(dòng)載荷。 那些沒有分類標(biāo)牌的飛機(jī)是在較早以前的工程要求條件下制造的,沒有對飛行員指定特別的操作限制。對于這種類型的飛機(jī)(重量達(dá)到4000磅),要求的強(qiáng)度可以和今天的通用類飛機(jī)必將,允許進(jìn)行相同類型的操作。對于超過4000磅的這類飛機(jī),載荷因子隨重量降低,所以這些飛機(jī)應(yīng)該可以和根據(jù)飛行系統(tǒng)設(shè)計(jì)的普通類飛機(jī)比較,對飛機(jī)的操作也要和普通類適應(yīng)。 急轉(zhuǎn)彎時(shí)的載荷因子 在任何飛機(jī)的高度恒定協(xié)調(diào)轉(zhuǎn)彎中,載荷因子是兩個(gè)力的合成:離心力和重力。如圖3-35.對于任何給定的傾斜角,轉(zhuǎn)彎速度(這里是指轉(zhuǎn)彎角速度)隨空速變化;空速越高,那么轉(zhuǎn)彎率也就越低。這個(gè)由于額外的離心力的補(bǔ)償讓載荷因子保持不變。 |