飞机的性能(上)
1、飞机重心
飞机各部分重力的合力着用点,称为飞机的重心。重力作用力点所在的位置,叫重心位置。重心具有以下特性: (1)飞行中,重心位置不随姿态改变。 (2)飞机在空中的一切运动,无论怎样错综复杂,总可以分解为:飞机各部分随飞机重心一道的移动和飞机各部分转绕着飞机重心的转动。
2.飞机的机体轴
机体轴
通过飞机重心的三条互相垂直的、以机体为基准的坐标轴,叫机体轴。它可分为:
(1)纵轴:沿机身轴线,通过飞机重心的轴线,叫飞机的纵轴。飞机绕纵轴的转动,叫飞机的横向滚转。
(2)横轴:沿机翼屁向通过飞机重心并垂直纵轴的轴线,叫飞机的横轴。飞机绕横 轴的转动,叫俯仰转动。
(3)立轴:通过飞机重心并垂直于纵轴和横轴的轴线,叫飞机的立铀。飞机绕立轴 的转动,叫方向偏转。
飞机的平衡 飞机处于平衡状态时,飞行速度的大小和方向都保持不变,也不绕重心转动。飞机平衡包括以下两种平衡:
1、作用力平衡
包括升力和重力平衡、拉力和阻力平衡。若飞机的升力、重力不平衡,则飞机的高度会发生变化;若飞机的拉力、阻力不平衡,则飞机的飞行速度会发生变化
2、力矩平衡
是指作用于飞机的各力矩之和为零。它包括以下三个平衡:
⑴俯仰平衡:指作用于飞机各俯仰力矩之和为零。飞机获得俯仰平衡后,迎角不改变,不绕横轴转动。飞机飞行时,水平尾翼也产生一定的升力并且这个升力的大小和方向可利用升降舵的偏转来改变。只要使尾翼上产生的升力对飞机重心的力矩和机翼升力、发动机推力等对飞机重心的力矩大小相等、方向相反,就可以保持飞机的俯仰平衡。
⑵方向平衡:指作用于飞机的左偏转力矩和右偏转力矩彼此相等,飞机不绕立轴转动。飞机的偏转力矩主要有:机翼的阻力力矩、发动机产生的拉力力矩、垂直尾翼和方向舵产生的力矩。
⑶横侧平衡:指作用于飞机的左滚力矩和右滚力矩彼此相等,飞机不绕纵轴滚转。飞机的滚转力矩主要有:左、右机翼的升力对重心形成的力矩。
飞机的安定性 飞机的安定性就是在飞行中,当飞机受微小扰动(如气流波动)而偏离原来状态,并在扰动消失以后,不经飞行员操纵,飞机能自动恢复原来平衡状态的特性。
1、飞机的俯仰安定性(迎角安定性):
指飞机受微小扰动迎角发生变化,自动恢复原来迎角的特性。飞机是通过水平尾翼产生的附加升力,对机场重心形成机头下俯或上仰的安定力矩来获得迎角安定性的。此外,飞机的重心位置对迎角安定性有较大影响,所以,飞机的配载是很重要的。
2、飞机的方向安定性:
指飞机受到扰动使方向平衡遭到破坏,扰动消失后,飞机又趋向于恢复原来的方向平衡状态。飞机的方向安定力矩是在侧滑中产生的。飞机的侧滑是指飞机的运动方向同收音机的对称面不平衡,相对气流是侧前方(左、右侧)流向飞机的飞行状态。飞机主要依靠垂直尾翼的作用、产生一个对飞机重心的安定力矩使机头左、右偏转来消除飞机侧滑的。
3、飞机的横侧安定性:
是指在飞行中,飞机受到扰动以致横侧平衡状态遭到破坏,而在扰动消失后,收音机又趋向于恢复原来的横侧平衡状态。飞机的横侧安定性主要靠机翼上的反角、后掠角和垂直尾翼的作用产生的。
飞机的方向安定性和横侧安定性之间有着密切的关系,不能一个安定性很大,一个却很小。例如,横侧安定性过强会使飞机产生飘摆。
飞机的操纵性 飞机的操纵性是指飞机在飞行员操纵驾驶杆、脚蹬的情况下,改变飞机飞行姿态的特性。
飞机在空中的操纵是通过三个操纵面:升降舵、方向舵和副翼来进行的。转动这三个操纵面,在气流的作用下就会对飞机产生操纵力矩,使之绕横轴、立轴和纵轴转动,以改变飞行姿态。
飞机的飞行性能是评价飞机优劣的主要指标。主要包括下列几项:
1.最大平飞速度
飞机的最大平飞速度是在发动机最大功率或最大推力时飞机所获得的平飞速度。其单位是“公里/小时”。
影响飞机最大平飞速度的主要因素是发动机的推力和飞机的阻力。由于发动机推力、飞机阻力与高度有关,所以在说明最大平飞速度时,要明确是在什么高度上达到的。
通常飞机不用最大平飞速度长时间飞行,因为耗油太多,而且发动机容易损坏。
2.巡航速度
巡航速度是指发动机每公里消耗燃油最少情况下的飞行速度,其单位是“公里/小时”。这时飞机的飞行最经济,航程也最远,发动机也不大“吃力”。
3.爬升率
飞机的爬升率是指单位时间内飞机所上升的高度,其单位是“米/秒”。
爬升率大,说明飞机爬升快,上升到预定高度所需的时间短。
爬升率与飞行高度有关。随着飞行高度增加,空气密度减少,发动机推力降低,所以一般最大爬升率在海平面时,随着高度增加而减小。
4.升限
飞机上升所能达到的最大高度,叫做升限。
5.航程及续航时间
航程是指飞机一次加油所能飞越的最大距离.用巡航速度飞行可取得最大航程。增加主要航程的主要办法有:多带燃料、减小发动机的燃料消耗和增大升值比。
续航时间是指飞机一次加油,在空中所能持续飞行的时间。
|