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飞行员航空知识手册 航空知识手册全集

时间:2011-04-08 11:31来源:网络 作者:航空 点击:


同样的,如果引擎的动力增加,推力比阻力大,空速就增加。只要推力一直比阻力大,飞机就一直加速。当阻力等于推力时,飞机飞行在恒定的空速。
平直飞行可以维持的速度可以很慢也可以很快。如果飞机要保持水平飞行,飞行员必须在所有飞行状态协调迎角和推力。概略的,这些飞行状态可以按类分为三组,低速飞行,巡航飞行和高速飞行。
在低空速时,要维持升力和重力的平衡,迎角必须相对较高以增加升力。如图3-3,

如果推力降低空速增加,升力变得小于重力,飞机就会开始下降。要维持水平飞行,飞行员可以增加一定量的迎角,它会再次让升力等于飞机的重力,而飞机会飞的更慢点,如果飞行员适当的协调了推力和迎角也可以保持水平飞行。
低速状态的平直飞行提供了需要关注的和力平衡有关的条件,因为飞机处于高机头的姿态,有一个垂直的推力分量帮助支持飞机。首先,可以预期机翼载荷趋于减少。大多数飞行员知道相比发动机停止时飞机在有动力时速度较低会失速,螺旋桨引起的气流通过机翼时也会恶化这种情况。然而,如果分析仅仅限于通常定义的这四个力,你可以说,平直低速飞行时推力等于阻力,升力等于重力。
在平直飞行中,推力增加时,空速增加,必须要降低迎角。如果协调好了变化,飞机仍然保持平直飞行,但是推力和迎角之间建立了合适的关系后飞行速度会变高。
如果推力增加时迎角没有降低,飞机会爬升。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,飞机仍然保持平飞。轻微的负迎角甚至可以出现在非常高速度的平直飞行中。那么就很明显,可以以失速迎角和高速时的相对较小负迎角之间的任意迎角进行平飞。
阻力
飞行中的阻力有两个基本类型:寄生阻力和诱导阻力。第一个称为寄生的是因为它永远对飞行的帮助是无用的,第二个是由机翼产生升力的结果所导致的。寄生阻力有两个基本元素:形阻力,来自机身对气流的破坏,另外就是外壳的摩擦阻力。
对于寄生阻力的两个因素,在设计飞机时容易降低形阻力。一般的,一个物体越是流线型的就越容易降低寄生阻力的形阻力。
外壳摩擦力是最难降低的寄生阻力类型。没有完全光滑的表面。甚至是机械加工的表面,通过放大来检测的话,仍然可以看到粗糙的不平坦的外观。这种粗糙的表面会使表面的空气流线型弯曲,对平滑气流产生阻力。通过使用光滑的磨平的表面,和去掉突出的铆钉头,粗糙和其他的不规则物来最小化外壳摩擦力。
设计飞机时必须要增加另一个对寄生阻力的考虑。这个阻力复合了形阻力效应和外壳摩擦,称为所谓的干涉阻力。如果两个物体靠近放置,产生的合成紊乱会比单个测试时大50%到200%。
形阻力,外壳摩擦力和干涉阻力这三个阻力都要被计算以确定一个飞机的寄生阻力。
寄生阻力中一个物体的外形是一个很大的因素。然而,说道寄生阻力时指示空速也是一个同样重要的因素。一个物体的外形阻力保持在一个相对气流固定的位置,大约以速度的平方成正比增加;这样,空速增加为原来的两倍,那么阻力就会变成原来的四倍,空速增加为三倍的话阻力也就增加为九倍。但是,这个关系只在相当的低音速时维持很好。在某些更高速度,外形阻力的增加会随速度而变的突然很快。
第二个基本的阻力类型是诱导阻力。以机械运动方式工作的系统没有一个可以达到100%的效率,这是一个确定的物理事实。这就意味着无论什么特性的系统,总是以系统中消耗某些额外的功来获得需要的功。系统越高效,损失就越小。
在平飞过程中,机翼的空气动力学特性产生要求的升力,但是这只能通过某种代价才能获得。这种代价的名字就叫诱导阻力。诱导阻力是内在的,在机翼产生升力的任何时刻,而事实上,这种阻力是升力的产物中不可分离的。继而,只要有升力就会有这种力。

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