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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:


同樣的,如果引擎的動力增加,推力比阻力大,空速就增加。只要推力一直比阻力大,飛機就一直加速。當阻力等于推力時,飛機飛行在恒定的空速。
平直飛行可以維持的速度可以很慢也可以很快。如果飛機要保持水平飛行,飛行員必須在所有飛行狀態協調迎角和推力。概略的,這些飛行狀態可以按類分為三組,低速飛行,巡航飛行和高速飛行。
在低空速時,要維持升力和重力的平衡,迎角必須相對較高以增加升力。如圖3-3,

如果推力降低空速增加,升力變得小于重力,飛機就會開始下降。要維持水平飛行,飛行員可以增加一定量的迎角,它會再次讓升力等于飛機的重力,而飛機會飛的更慢點,如果飛行員適當的協調了推力和迎角也可以保持水平飛行。
低速狀態的平直飛行提供了需要關注的和力平衡有關的條件,因為飛機處于高機頭的姿態,有一個垂直的推力分量幫助支持飛機。首先,可以預期機翼載荷趨于減少。大多數飛行員知道相比發動機停止時飛機在有動力時速度較低會失速,螺旋槳引起的氣流通過機翼時也會惡化這種情況。然而,如果分析僅僅限于通常定義的這四個力,你可以說,平直低速飛行時推力等于阻力,升力等于重力。
在平直飛行中,推力增加時,空速增加,必須要降低迎角。如果協調好了變化,飛機仍然保持平直飛行,但是推力和迎角之間建立了合適的關系后飛行速度會變高。
如果推力增加時迎角沒有降低,飛機會爬升。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,飛機仍然保持平飛。輕微的負迎角甚至可以出現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的相對較小負迎角之間的任意迎角進行平飛。
阻力
飛行中的阻力有兩個基本類型:寄生阻力和誘導阻力。第一個稱為寄生的是因為它永遠對飛行的幫助是無用的,第二個是由機翼產生升力的結果所導致的。寄生阻力有兩個基本元素:形阻力,來自機身對氣流的破壞,另外就是外殼的摩擦阻力。
對于寄生阻力的兩個因素,在設計飛機時容易降低形阻力。一般的,一個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。甚至是機械加工的表面,通過放大來檢測的話,仍然可以看到粗糙的不平坦的外觀。這種粗糙的表面會使表面的空氣流線型彎曲,對平滑氣流產生阻力。通過使用光滑的磨平的表面,和去掉突出的鉚釘頭,粗糙和其他的不規則物來最小化外殼摩擦力。
設計飛機時必須要增加另一個對寄生阻力的考慮。這個阻力復合了形阻力效應和外殼摩擦,稱為所謂的干涉阻力。如果兩個物體靠近放置,產生的合成紊亂會比單個測試時大50%到200%。
形阻力,外殼摩擦力和干涉阻力這三個阻力都要被計算以確定一個飛機的寄生阻力。
寄生阻力中一個物體的外形是一個很大的因素。然而,說道寄生阻力時指示空速也是一個同樣重要的因素。一個物體的外形阻力保持在一個相對氣流固定的位置,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,這個關系只在相當的低音速時維持很好。在某些更高速度,外形阻力的增加會隨速度而變的突然很快。
第二個基本的阻力類型是誘導阻力。以機械運動方式工作的系統沒有一個可以達到100%的效率,這是一個確定的物理事實。這就意味著無論什么特性的系統,總是以系統中消耗某些額外的功來獲得需要的功。系統越高效,損失就越小。
在平飛過程中,機翼的空氣動力學特性產生要求的升力,但是這只能通過某種代價才能獲得。這種代價的名字就叫誘導阻力。誘導阻力是內在的,在機翼產生升力的任何時刻,而事實上,這種阻力是升力的產物中不可分離的。繼而,只要有升力就會有這種力。

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