飛行員航空知識(shí)手冊(cè) 航空知識(shí)手冊(cè)全集
時(shí)間:2011-04-08 11:31來源:網(wǎng)絡(luò) 作者:航空 點(diǎn)擊:次
同樣的,如果引擎的動(dòng)力增加,推力比阻力大,空速就增加。只要推力一直比阻力大,飛機(jī)就一直加速。當(dāng)阻力等于推力時(shí),飛機(jī)飛行在恒定的空速。
平直飛行可以維持的速度可以很慢也可以很快。如果飛機(jī)要保持水平飛行,飛行員必須在所有飛行狀態(tài)協(xié)調(diào)迎角和推力。概略的,這些飛行狀態(tài)可以按類分為三組,低速飛行,巡航飛行和高速飛行。
在低空速時(shí),要維持升力和重力的平衡,迎角必須相對(duì)較高以增加升力。如圖3-3,
如果推力降低空速增加,升力變得小于重力,飛機(jī)就會(huì)開始下降。要維持水平飛行,飛行員可以增加一定量的迎角,它會(huì)再次讓升力等于飛機(jī)的重力,而飛機(jī)會(huì)飛的更慢點(diǎn),如果飛行員適當(dāng)?shù)膮f(xié)調(diào)了推力和迎角也可以保持水平飛行。
低速狀態(tài)的平直飛行提供了需要關(guān)注的和力平衡有關(guān)的條件,因?yàn)轱w機(jī)處于高機(jī)頭的姿態(tài),有一個(gè)垂直的推力分量幫助支持飛機(jī)。首先,可以預(yù)期機(jī)翼載荷趨于減少。大多數(shù)飛行員知道相比發(fā)動(dòng)機(jī)停止時(shí)飛機(jī)在有動(dòng)力時(shí)速度較低會(huì)失速,螺旋槳引起的氣流通過機(jī)翼時(shí)也會(huì)惡化這種情況。然而,如果分析僅僅限于通常定義的這四個(gè)力,你可以說,平直低速飛行時(shí)推力等于阻力,升力等于重力。
在平直飛行中,推力增加時(shí),空速增加,必須要降低迎角。如果協(xié)調(diào)好了變化,飛機(jī)仍然保持平直飛行,但是推力和迎角之間建立了合適的關(guān)系后飛行速度會(huì)變高。
如果推力增加時(shí)迎角沒有降低,飛機(jī)會(huì)爬升。但是降低迎角可以修正升力,保持它等于重力,如果做的恰好,飛機(jī)仍然保持平飛。輕微的負(fù)迎角甚至可以出現(xiàn)在非常高速度的平直飛行中。那么就很明顯,可以以失速迎角和高速時(shí)的相對(duì)較小負(fù)迎角之間的任意迎角進(jìn)行平飛。
阻力
飛行中的阻力有兩個(gè)基本類型:寄生阻力和誘導(dǎo)阻力。第一個(gè)稱為寄生的是因?yàn)樗肋h(yuǎn)對(duì)飛行的幫助是無用的,第二個(gè)是由機(jī)翼產(chǎn)生升力的結(jié)果所導(dǎo)致的。寄生阻力有兩個(gè)基本元素:形阻力,來自機(jī)身對(duì)氣流的破壞,另外就是外殼的摩擦阻力。
對(duì)于寄生阻力的兩個(gè)因素,在設(shè)計(jì)飛機(jī)時(shí)容易降低形阻力。一般的,一個(gè)物體越是流線型的就越容易降低寄生阻力的形阻力。
外殼摩擦力是最難降低的寄生阻力類型。沒有完全光滑的表面。甚至是機(jī)械加工的表面,通過放大來檢測(cè)的話,仍然可以看到粗糙的不平坦的外觀。這種粗糙的表面會(huì)使表面的空氣流線型彎曲,對(duì)平滑氣流產(chǎn)生阻力。通過使用光滑的磨平的表面,和去掉突出的鉚釘頭,粗糙和其他的不規(guī)則物來最小化外殼摩擦力。
設(shè)計(jì)飛機(jī)時(shí)必須要增加另一個(gè)對(duì)寄生阻力的考慮。這個(gè)阻力復(fù)合了形阻力效應(yīng)和外殼摩擦,稱為所謂的干涉阻力。如果兩個(gè)物體靠近放置,產(chǎn)生的合成紊亂會(huì)比單個(gè)測(cè)試時(shí)大50%到200%。
形阻力,外殼摩擦力和干涉阻力這三個(gè)阻力都要被計(jì)算以確定一個(gè)飛機(jī)的寄生阻力。
寄生阻力中一個(gè)物體的外形是一個(gè)很大的因素。然而,說道寄生阻力時(shí)指示空速也是一個(gè)同樣重要的因素。一個(gè)物體的外形阻力保持在一個(gè)相對(duì)氣流固定的位置,大約以速度的平方成正比增加;這樣,空速增加為原來的兩倍,那么阻力就會(huì)變成原來的四倍,空速增加為三倍的話阻力也就增加為九倍。但是,這個(gè)關(guān)系只在相當(dāng)?shù)牡鸵羲贂r(shí)維持很好。在某些更高速度,外形阻力的增加會(huì)隨速度而變的突然很快。
第二個(gè)基本的阻力類型是誘導(dǎo)阻力。以機(jī)械運(yùn)動(dòng)方式工作的系統(tǒng)沒有一個(gè)可以達(dá)到100%的效率,這是一個(gè)確定的物理事實(shí)。這就意味著無論什么特性的系統(tǒng),總是以系統(tǒng)中消耗某些額外的功來獲得需要的功。系統(tǒng)越高效,損失就越小。
在平飛過程中,機(jī)翼的空氣動(dòng)力學(xué)特性產(chǎn)生要求的升力,但是這只能通過某種代價(jià)才能獲得。這種代價(jià)的名字就叫誘導(dǎo)阻力。誘導(dǎo)阻力是內(nèi)在的,在機(jī)翼產(chǎn)生升力的任何時(shí)刻,而事實(shí)上,這種阻力是升力的產(chǎn)物中不可分離的。繼而,只要有升力就會(huì)有這種力。
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