时间:2011-04-08 11:31来源:网络 作者:航空 点击:次
在飞行的着陆阶段,也必须要理解和认识近地效应。如果飞机以恒定迎角被带进到地面效应,飞机升力系数会增加,所需要的推力会减少。因此,会出现“漂浮”效应。由于地面效应中阻力的降低和停车减速,拉平点的任何多余速度都会导致相当长的“漂浮”距离。当飞机接近触地点时,低于翼展高度时的地面效应是最容易发生的。在飞机接近地面的最后进近阶段,有必要降低动力配置或者降低所需的推力,这样可以让飞机在预期滑行轨迹上滑行。 飞机的轴向 飞行中无论什么时候飞机改变它的飞行姿态和位置,它都绕三个轴向的一个或者多个旋转,这些轴向是通过飞机重心的想象出来的线。飞机的轴向可以看成飞机可以绕这它转动的假想轴,非常象车轮旋转的那个轴。在三个轴的相交点,每一个轴都和其他两个轴成90度角。从飞机头部到尾部沿机身长度方向扩展的轴称为纵轴。从机翼到机翼的延伸轴称为横轴。垂直通过重心的轴叫垂直轴。图3-9 飞机关于其纵轴的运动类似于船从一边到一边的摇摆。事实上,描述飞机三个轴向运动的名字最初是航海术语。这三个术语被采纳到空气动力学术语就是因为飞机和航船之间运动的类似性。 根据对航海术语的采用,飞机纵轴固定后的运动称为“侧滚”,横轴固定时的运动叫“俯仰”;最后,飞机垂直轴固定后的运动叫“偏航”,就是飞机头水平的左右运动。 飞机的三个运动由三个控制面控制。侧滚由副翼控制,俯仰由升降舵控制,偏航由方向舵控制。对这些控制的使用在第四章解释-飞行控制。 运动和力臂 物理学研究表明如果一个物体可以自由旋转的话,将总是绕它的重心旋转。在空气动力学术语中,对飞机的趋向绕它的重心旋转的精确测量叫力矩。力矩是所施加的力和作用点距离的乘积。力臂是从参考点到作用力的距离。为计算飞机的重量和平衡,力矩用力臂距离乘以飞机的重量来表示,简单说是英寸磅(距离乘以重量,公制单位是牛顿米)。 飞机设计者把飞机的重心位置或前或后的定位在尽可能靠近平均动力弦的20%位置。如果推力线设计成水平的通过重心,这样当动力改变时也不会导致飞机俯仰,因此飞行中不管是有动力还是停机状态力臂都不会有差别。尽管设计者对阻力的位置可以有些控制,他们也不总是能够让合成阻力通过飞机的重心。不过,他们最能够控制的其中之一就是尾部的大小和位置。目标是让力矩(由于阻力,推力和升力产生)尽可能小;用适当的尾部位置作为任何飞行条件下的飞机提供纵向平衡的手段。 飞行时,除了通过改变迎角来控制升力中心外,飞行员没有对作用于飞机的力的位置作直接控制。然而,迎角的这个改变会立即的影响到其他力的改变。所以,飞行员不可能单独改变一个力的位置而不改变其他效果。例如,空速的改变伴随升力的改变,以及阻力的改变,还有尾部向上和向下的力也会改变。当象紊流和阵风这样的力作用于飞机时让飞机移动,飞行员通过提供反向的控制力来对抗这样的力。 某些飞机在载荷变化时引起重心位置的变化。配平设备用来抵消由燃油消耗,载荷或者乘客或货物的非载荷因素导致的力。升降舵配平片和可调节水平尾翼组成了为飞行员提供载荷配平的最常用设备。 在大飞机的大范围飞行平衡中,如果不提供配平的手段,那么飞行员必须施加的用于控制的力将会是过多的且使人容易疲劳。 设计特性 每一个飞过很多类型飞机的飞行员已经注意到操作是有些区别的,那就是对控制压力的抵抗和相应都有他们自己的方式。训练型飞机对控制有快速的相应,而运输型的飞机通常感觉控制繁重而且对控制压力的响应也更慢。通过考虑特定的稳定性和机动要求,这些特征可以设计到飞机中使特定用途的飞机容易实现。在接下来的讨论中,要总结一下更为重要的飞机稳定性方面;讨论稳定性是如何分析的;以及不同飞行条件下他们的关系。简而言之,稳定性,机动性和可控性的主要区别如下: |