飞行基础常用知识

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迎角 (Angle of attack)
对于固定翼飞机,机翼的前进方向 (相当与气流的方向 )和翼弦 (与机身轴线不同 )的夹角叫迎 角,也称为攻角,它是确定机翼在气流中姿态的基准。
对于直升机和旋翼机, 迎角的表示方法与固定翼飞机略有不同, 它是指与前进方向垂直的轴 和旋翼的控制轴之间的夹角。
侧滑角( side slip angle)
・另外 ,因为螺旋桨飞机的 引擎 出 力加大时,扭力会愈来愈 大,或是飞机在作 长程飞行 时因 为油 料或是弹药 的消耗使得 飞机保 持平飞的 状况不一定释放 开 双手 或是 维持 操纵杆 在中 央就可以 ,飞 行员可 能要 持续施加力量 以维持 飞机的水平飞行, 此时配平片的使用就可以 利用微小角度的 调 整,使控制翼面固定在 某一个 角度上 以配合当 时保持飞机 稳定飞行所 需要的角度, 而飞行 员无须 持需施 加力量, 只要维持 在中 央就可以 。
因此,前 缘缝 翼的作用 主要有 两个 :一是延缓机翼上的气流 分离,提高了 飞机的 临界 迎角, 使得 飞机在 更大的迎角 下才 会发生失速;二是增大机翼的升力 系 数。其 中增大临界 迎角的作用是 主要的。 这种装置在大迎角 下,特别 是接近或超 过基 本机翼的 临界 迎角 时才使用,因 为只有在 这 种情况下,机翼上 才会产生 气流 分离。 从构造上看,前 缘缝 翼有固定 式和自动式两种 :
再说一个 ,比如说 P39D 的巡航速度是 350 公里 左右 ,而 P39 的水平 操 纵面面 积大概是 2 平方 米 多一点点 (简单 计算 方法, 只是 让大 家明白 这个意思 ,其它的 因素比如重量和 高度啊湿 度啊温度 啊什么 的不 再此提 供了,All Clear )大 家算 一下 ,如果在这个速度 下 为保 持平飞,也 就是一直推 着 2 度的平 尾,那么 杆力是 多少?答案 也是 几十公斤 ,要 人命 的。于是进行 配 平,也 就是-2 度 的平 尾配平,飞行 员可以 松开杆 了。再说副翼,首先发动机是有 扭 力的, 再有,由于方向 舵一般 只位于机身轴线的上方, Do335 那样 的爽垂尾是另一种 情况,也就是说,方向 舵的任何 动作 那怕
・当飞机的 体积和速度在 增加 的时 候,光是 钢缆 和滑 轮配 合配平片已经 不能有 效提供 需要的控制 力量,于是在控制翼面的 连接 触加上液压 制动 器,飞行 员的控制 输出 经过钢缆达到 液压 制动 器上, 制动 器再 将需 要的力量 加诸 在控制翼面上, 虽然 飞行 员不在直 接施 加力量在控制翼面上, 但是制 动器的输出 还是要 根据 飞行 员移动操纵杆 的幅度来控制。在这一方面,往往 也会加 上力量 回馈 系 统,使飞行 员可以 感受到力量的 反馈,以免输出 过大 失去 控制。
面来看看 它的 工作原理 (如图所示 )。
在前 缘缝 源自文库闭合时( 即相当于 没有安 装前缘缝 翼),随着迎角的 增 大,机翼上表面的 分离区
逐渐 向前 移,当迎角 增大到临界 迎角 时,机翼的升力 系数急剧下 降,机翼 失速。当前 缘缝 翼打开 时,它与基 本机翼前 缘表面 形成一 道缝隙,下翼面 压强较高 的气流 通过 这道缝隙得到 加速而流向 上翼面, 增大了上翼面 附面层中气流的速度, 降低了压强,消除了 这里的分离旋涡,从而延缓了 气流 分离,避免了大迎角 下 的失速, 使得 升力 系数提高。
・飞机 都有杆力和 舵力,也有 一个最 稳定的 巡航速度, 但是即使在 这个速度 下,飞机 一般 也都会 有偏航,而在起飞时的扭力 跟使飞行 员对于方向 舵的控制 变的非常 吃力。
这样一个 例子: F4U-4 在不进行方向 舵配 平的 起飞时要求一直保 持 150 磅的右舵压力,也就 是怖说的飞,行这员跟要人在类将能近在一短分时钟间内的产时生间内的一 爆直 发保 力是持不用同7的0 多,公斤如此的力就量有了踩住F4右U舵-4 ,在这起样飞来前说进简行直进是行恐 6 度的 右舵配 平,这样的结果是使飞行 员在起飞时的右舵力可以减 轻为 60 磅,也就 是大 约 30 公斤 (好象也够要命的了)。P51 系列是 7 度右舵配 平起飞,109 尤其是后期的大 功率 型号比较惨,基 本上要 一直踩着的,不过有 只能在 地面上 调节的调整片 , 这样来说 负担也相对 来说 不是大 很多 。
边条 (Strake)
边条 是指 附加 于机身 或 机翼机身 结合处的小翼面, 包括 机身 边条 和机翼 边条两种 。机身 边条 位于机身 左右两 侧,宽度相 等;而机翼 边条则 是位于机翼机身 结合处近似三 角形的小翼面。 采用 边条 翼结构可以减少阻 力, 改善 飞机的 操作性。
上反角(Dihedral angle)
・与 驰静 稳定设计扯 上关系可以 说 是线 传飞控的 另外 一项运 用,因为驰静 稳定设计 的飞机 需要持 续对飞机的 各控制翼面发 出配 平指 令,这样的工作远非人 力能 负荷 。
・早期 的线 传飞控不 成熟时,还是 会有钢缆系统 最被备份 ,但当系统 成熟之后,钢缆系统 就被抛 掉不再使 用, 而是利用线 传 飞控作 备份 的控制 系统 。
襟翼(Flap)
襟翼是安 装在机翼 后缘 附近 的翼面, 是后 缘的一部分 。襟翼可以 绕轴向 后下 方偏转,从而增 大机翼的 弯度, 提高机翼的升力。 襟翼的 类型有很多 ,如简单 襟翼 、开缝襟 翼、多缝襟 翼、吹气 襟翼等等 。
配平片(Trim)
或称配平 补片 ,用于飞行 路径 的 微调 ,通常位 于各个操 纵面上 ,你可以 看到 在操 纵面当中有的 一部分 方形的调整片 ,可以 做长期 的飞行姿态 调整 ,以减 轻飞行 员操 作驾驶杆 的 负担,通常大型飞 机会有副翼及方向 舵、升降舵 的 配平片,配平齐全。一般 来说 ,配平的 第 一目的是为 了减 轻飞行 员的负担。
套钢缆 形成 被用系统 ,但是重量 会更高。
・线传飞控的 主要需求 是由战斗 机设计 而来,利用计算 机辅助控制,当飞行 员输出 讯号 时,讯号 不再经 过钢缆 ,而是电线,进入计算 机后再 输出到各 翼面的 液压 或是电 动马达上去输出需 要的角 度,这样的方 式可以 有效解决 钢缆 的重量的 问题 ,增加 讯号 输出 的 稳定和 精确度, 设计 良好的计 算机和 软件 可以 协这 飞行 员 面对 乱流或是不 稳定的飞行 状 况,保 持 飞机的安 全。
・使用钢缆 控制方 式的好处 是系统 成熟,缺点早期 是维修 不太容易 ,因为钢缆分 布在机身内 部, 要检查 或是抽换并 不是 像抽换 脚踏 车剎车 线一般 容易 ,在维修 过程 中假使 接错地方,甚至 会酿成 飞机控制 失效而坠毁 的惨剧 ,B-29 的垂直 尾翼因为钢缆接 反导致试 飞时 首席试 飞员和其它多位 飞行 员的丧生。另外 ,钢缆 的呆重很高,在作 战时 如果钢缆 受到外来撞击 (炮弹 或是 破片),很 可能所能承受的力量 减小,飞行 员 在施加较 大力量 时会 导致 钢缆 断裂 ,解决 的方 式是 加装不只一
推力重量比 (Thrust-weight ratio)
表示发动机 单位 重量所 产生 的推力,简 称为推重比,是衡量发动机性能 优劣 的一个 重要指 标 , 推重比越大,发动机的性能越 优良 。当前 先进战斗 机的发动机推重比 一般 都在 10 以上。
翼载 (Wing loading)
翼载是指飞机的 满载重量 W 和飞机的机翼面 积 S 的比 值 W/S。翼载的大小直 接影响到 飞机 的机动性能 、爬升性能 以及起 飞着陆 性能 等。
・最早的飞行控制 系统 是将操纵杆 和脚踏板 以钢线或是 钢缆 ,加上滑 轮等机械方式连接到 翼面上, 飞行 员直接施 力去移 动控制面的角度 以达到需 要的动作。
・当飞机速度 愈来愈快 的时候,因为气动力 施加在控制面上的力量也 愈大,因此在较高 速度 时需 要输出 较大的力量 去移 动控制面,当力量 需求 大过 一般 值 时,就混造 成飞机在 高速时动作 迟缓 , 一种 解决 的方 式是加装配 平 片,利用反作力的 原理 ,配平片 可以 协助 施加更多的力量在控制面上, 以达到 有效的控制。
是配平也 都相当于飞机的 一个副 翼在动作, 会导致 飞机 滚转。即使 是现代 飞机, 由于飞机 两侧重 量不同, 也会发生一边 倒的情况 ,所以要进行 副翼配平,否则结 果 也是 一样,一直要向 某一侧压 着杆 。高速状态下为解决 杆力过重的 问题 而使用配平在 这里就 不赘述 了。全都配 平好后 ,飞机 会 一直保 持直飞的, 由于自然环境 的气流 啊圆的地球啊什么 的影响 ,还需要进行 细微的修正,不过 几乎可以 忽略不 计了。配 平对飞机速度的 影响 要比 杆子小的 多。实际 操作中 :・所谓巡航直线 配 平就其实是满足了“暂 时的运动平衡 ”,一旦情况产生 变化,例如加速准 备战斗、减 速准 备降落, 这种暂时平衡 由于速度 变化 、升力 变化 而导致再 次不平衡,所以,不是 长时间续航就 不用 考虑“俯 仰配平”。由 此来看 ,岂不是越 配越麻烦 ? !所以,不是 特别情况(长续航、 辅助拉起、滚转) 配平无须太 多操作,不然你配 完 了当前平衡, 等你过一段发现机 头老是上 扬,你才意识到,配平 还没回中呐~~~
早期 的一些飞机 并未有 完善的配平措施,有 些只有俯仰 配平,所 以还要看机 型来设 置。
副翼(Aileron)
是指安 装在机翼翼 梢后 缘的一小块可动的翼面。飞行 员操 纵左右副 翼差动偏转所产生 的滚转 力矩可以 使飞机 做横滚机动。
前缘缝 翼
前缘缝 翼是安 装在基 本 机翼前 缘的一段或者 几段狭 长 小翼( 如 美制轰炸 机 B-1B 机翼上有 七段 前缘缝 翼),是 靠增大翼 型弯度来获得 升力 增加 的 一种增 升装置。下 面用前 缘缝 翼的 一个 剖
上反角是指机翼基准面和水平面的夹角,当机翼有 当上 反角为 负时 ,就变成了下反 角(Cathedral angle)
扭转时 ,则是指 扭转 轴和水平面的夹角。
三角翼 (Delta wing)
指平面 形状呈三 角形的机翼。 三角翼的 特点 是后掠 角大, 结构简单 ,展弦比小, 适合于 超音 速飞行。
・同样对于 “滚转配平”,主要是对 付发动机 扭力,大 马力下扭 力太大, 导致 机身有向 一边 滚转 的趋势 ,为了平衡 这种“不平衡 状态”,就用到副翼的“滚转配 平”。同样,你一减 小发动机 功率 , 这种暂时平衡 就被打破了,接下来你 又会 抱怨 机身 老往一边 歪,你可不还得再 配?只要你 喜欢“走 直线 ”,配平会 让你玩个够的。 ・再者,航向配平用 到垂直 尾翼上的 配平片,但是要 注意,这种配平也能 导致 机身在 航线小 幅度 偏转的同 时,机身也有 滚转趋势 ,就是说,你垂尾配平飞 了一会 发 现,机身也向 你配 的那一边 歪 了,不水平 了。你可以 有 意的来个垂尾大幅度配平, 马上 就可以 看到 机身的 滚转趋势!(默认 是 逗号、句号俩键 ,但要注意在 IL2 里 并不是垂 尾的配平片 在左右 偏 转,而是整个垂尾在偏转,是 把它的 默认 中间 改变了 )
副油箱 (Droppable fuel tank)
是指 挂在机身 或机翼 下 面的中间 粗、两头尖呈 流线 型的燃油箱 。挂副油箱可以增加 飞机的 航 程和续航时 间, 而飞机在 空战时又可以扔掉副油箱 ,以较好 的机动性 投入战斗 。
马赫 数(Mach number)
常写 作 M 数,它是 高速流的 一个 相似参数。 我 们平时所说的飞机的 M 数是指飞机的飞行速 度与当 地大气 (即 一定的 高度、温度和大气 密度)中的 音速之比。比 如 M1.6 表示飞机的速度为当 地音速的 1.6 倍。
是指飞机的轴线与飞机的飞行速度方向在水平面内的夹角。 数。
侧滑角是确定飞机飞行姿态的重要参
过载( overload)
作用在飞机上的气动力和发动机推力的合力与飞机重力之比称为飞机的过载。
飞机所能承受
过载的大小是衡量飞机机动性的重要参数。过载越大,
飞机的受力越大,为保证飞机的安 全,飞
机的过载不能过大。 飞行 员在机动飞行中也 会因 为过载大于 一或者 小于 一而 承受 超重和 失重。飞 行员所能承受的 最大过载 一般 不能 超过 8G( 8 倍重力 加速度)。
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