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飛行員航空知識手冊 航空知識手冊全集

時間:2011-04-08 11:31來源:網絡 作者:航空 點擊:


鴨式機翼
術語鴨式機翼是指作為水平安定面的控制面卻位于主機翼的前面。這個術語也被用來形容裝配了鴨式機翼的飛機。從效果上講,它是一種類似于常規后尾設計水平控制面的翼型。區別是實際上鴨式機翼產生升力,保持機頭抬升,和后尾設計相反,后尾設計會在尾部施加向下的力來防止機頭向下偏。如圖4-10.

盡管萊特飛機有水平控制面在升力翼前面的鴨式機翼配置,直到最近鴨式配置才開始出現在較新的飛機上。鴨式設計包括兩種類型:一種是水平控制面和正常的后尾設計有大約相同的尺寸,另外一種是差不多相同大小的控制面,但是翼型是被稱為串聯翼配置(tandem wing configuration)的后安裝式機翼。理論上認為鴨式機翼更有效率,因為利用水平控制面來幫助抬升飛機的重量對于一定大小的升力來說應該導致阻力更少。
鴨式機翼的主要優勢是在失速特性方面。適當設計的鴨式機翼或者串聯翼將會在主機翼將要失速前的一個時刻失去進一步抬升機頭的能力。這就使飛機具備抗失速能力,結果是可以通過增加馬力來阻止飛機的速度。主機翼上的副翼在整個失速改出過程中仍然起作用。其他的鴨式結構也被設計出來,所以鴨翼比主機翼提前失速,能夠自動的降低機頭,改出飛機到一個安全的飛行速度。而且,副翼在失速中保持有效。
鴨式設計有幾個限制。首先,鴨式設計的前部升力面比主翼提前失速是很重要的。如果主翼先失速,來自前面機翼或鴨式機翼的殘余升力明顯的在重心之前,飛機將不可控制的上仰。其次,當前部升力面先失速,或者鴨翼增加迎角的能力受限時,主翼將永遠不能產生最大的升力,會浪費一些性能。第三,對于前部機翼或者鴨翼,主翼上襟翼的使用帶來設計問題。當主翼通過伸出襟翼來增加升力時,鴨翼所需要的升力也增加。前向翼或者鴨翼必須足夠的大才能適應襟翼的應用,但是又不能產生過大而產生比主翼多的升力。
最后,主翼和前部控制面的關系也不同了。當靠近垂直平面的狀態時,來自前部機翼的下洗流會對主翼的升力有負作用。增加的垂直分量增加了設計效率。當兩個控制面的大小增加到接近相等時,效率也會增加。
方向舵
方向舵控制飛機沿垂直軸的運動。這個運動稱為偏航。和其他主要控制面類似,方向舵也是一個鉸鏈到固定面的可運動面,在這里它是鉸鏈到垂直安定面上。左右方向舵踏板的運動控制方向舵。當方向舵偏轉到氣流中時,會在相反的方向上施加水平方向的力。如圖4-11

通過踩踏左踏板,方向舵向左移動。這就改變了垂直安定面/方向舵周圍的氣流,產生一個側向里,把尾部向右移動,使得飛機頭向左偏航。方向舵有效性隨速度而增加,因此在低速飛行時的大角度偏轉和高速飛行時的小角度偏轉能夠提供需要的反作用力。對于螺旋槳驅動的飛機,流過方向舵的任何滑流都會增加它的有效性。
V型尾翼
V型尾翼使用兩個傾斜的尾部翼面來完成和常規升降舵及方向舵結構控制面相同的功能。固定的翼面既作為水平安定面也作為垂直安定面。如圖4-12

可動的控制面通常稱為“方向升降舵”,它們使用特殊鉸鏈連接,使得控制輪能夠同時移動兩個控制面。另一方面,方向腳踏的移位能夠方向相反的移動控制面,所以就提供了方向控制。
當飛行員移動方向舵和升降舵控制時,一個控制混合機構會移動每個控制面適當的大小。V型尾翼的控制系統比常規尾翼需要的要復雜的多。另外,V尾設計對荷蘭軌滾趨勢比常規尾翼更加敏感,唯一最小的是阻力的總減少量。
輔助飛行控制
輔助飛行控制系統由可包括襟翼,前緣裝置,擾流板和配平(trim)裝置。
襟翼
襟翼是幾乎所有飛機都使用的最常見高升力裝置。對任何設定的迎角,這些安裝在機翼后緣的控制面既增加了升力又增加了誘導阻力。襟翼容許在高巡航速度和低著陸速度之間折衷,因為它可以在需要的時候伸出,不需要的時候收起到機翼結構里。有四種常見類型的襟翼:簡單襟翼,分裂襟翼,開縫襟翼和福勒(Fowler)襟翼。如圖4-13

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