必須記住空速增加導(dǎo)致轉(zhuǎn)彎半徑增加,離心力直接和轉(zhuǎn)彎半徑成正比。在一次正確執(zhí)行的轉(zhuǎn)彎中,升力的水平分力必須恰好等于向心力且方向相反。所以,當(dāng)恒定角速度水平轉(zhuǎn)彎時(shí)空速增加,轉(zhuǎn)彎半徑也要增加。轉(zhuǎn)彎半徑的增加導(dǎo)致離心力的增加,這也必須通過增加升力的水平分力來平衡,它只能通過增加傾斜角來增加。
內(nèi)側(cè)滑轉(zhuǎn)彎時(shí),飛機(jī)轉(zhuǎn)彎的快慢和所傾斜的角度不對(duì)應(yīng),然后飛機(jī)會(huì)偏航到轉(zhuǎn)彎航跡的內(nèi)側(cè)。飛機(jī)以一定的角速度轉(zhuǎn)彎而傾斜過多時(shí),水平升力分量大于離心力。升力的水平分量和離心力的平衡要么通過降低傾斜度,降低角速度或者二者的結(jié)合才能建立。
外側(cè)滑轉(zhuǎn)彎是由于離心力比升力的水平分量還大,把飛機(jī)向轉(zhuǎn)彎的外側(cè)拉。這個(gè)傾斜角度時(shí)的轉(zhuǎn)彎太快了。外測(cè)滑轉(zhuǎn)彎的糾正引起角速度的降低,傾斜角增加,或者二者的結(jié)合。
為維持一個(gè)給定的角速度,傾斜角必須隨空速變化。在高速飛機(jī)上這變得特別重要。例如,在400mph時(shí),飛機(jī)必須傾斜大約44度來完成一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的轉(zhuǎn)彎角速度(3度每秒)。在這個(gè)傾斜度上,只要大約79%的飛機(jī)升力構(gòu)成升力的豎直分量;結(jié)果是高度的損失,直到迎角增加到足夠補(bǔ)償升力的損失。
爬升受力
對(duì)于所有實(shí)際效果,處于穩(wěn)定的正常爬升狀態(tài)的機(jī)翼升力是和相同空速時(shí)平直飛行的升力一樣的。盡管確立爬升時(shí)的飛行航跡變化了,對(duì)應(yīng)于傾斜航跡的機(jī)翼迎角回復(fù)到了實(shí)際的相同值,如升力時(shí)一樣。然而,有一個(gè)最初的短暫的變化,如圖3-22
從平直飛行到爬升的轉(zhuǎn)換期間,升力的變化發(fā)生在后升降舵壓力應(yīng)用的一開始。飛機(jī)頭的抬升增加了迎角,短暫的增加了升力。此時(shí)的升力大于重力,啟動(dòng)飛機(jī)的爬升。當(dāng)飛行航跡建立在向上爬升后,迎角和升力再次恢復(fù)到水平飛行時(shí)的值左右。
如果爬升時(shí)功率設(shè)置不改變,一般的空速會(huì)降低,因?yàn)榫S持平飛時(shí)的空速需要的推力不足以維持相同的空速來爬升。當(dāng)航跡向上傾斜時(shí),飛機(jī)重量的一個(gè)分量作用于相同的方向,和飛機(jī)總阻力平行,因此也增加了誘導(dǎo)阻力。所以,總阻力大于推力,空速下降。一般空速下降的結(jié)果是對(duì)應(yīng)于阻力的降低,直到總阻力(包含相同方向的重力分量)等于推力。如圖3-23。由于動(dòng)力,空速的變化一般依不同的飛機(jī)大小,重量和總阻力以及其他因素而變化。
通常的,當(dāng)空速穩(wěn)定后推力和阻力,升力和重力再次平衡,但是比相同功率設(shè)置下的平飛狀態(tài)的空速值要低。由于在爬升中飛機(jī)的重力不僅向下作用,還隨阻力向后作用,這就需要額外的功率以保持和平飛時(shí)相同的空速。功率大小依賴于爬升角度。如果爬升的航跡很陡峭,那么可用功率將不足,空速較低。你會(huì)看到備用功率的大小確定了飛機(jī)的爬升性能。
下降受力
如同爬升一樣,飛機(jī)從平直飛行進(jìn)入下降狀態(tài),作用于飛機(jī)的力必定變化。這里的討論假定下降時(shí)的功率和平直飛行時(shí)的功率一樣。
當(dāng)前向壓力施加于升降舵控制上開始下降,或飛機(jī)頭向下傾斜時(shí),迎角降低,結(jié)果是機(jī)翼升力降低?偵陀堑慕档褪嵌虝旱,發(fā)生在航跡變成向下時(shí)。航跡向下的變化時(shí)由于迎角降低時(shí)升力暫時(shí)的小于飛機(jī)的重量。升力和重力的這個(gè)不平衡導(dǎo)致飛機(jī)沿平直航跡之后開始下降。當(dāng)航跡時(shí)處于穩(wěn)定下降時(shí),機(jī)翼的迎角再次獲得原來的大小,升力和重力會(huì)再次平衡。從下降開始到穩(wěn)定狀態(tài),空速通常增加。這是因?yàn)橹亓Φ囊粋(gè)分量現(xiàn)在沿航跡向前作用,類似于爬升中的向后作用?傮w效果相當(dāng)于動(dòng)力增加,然后導(dǎo)致空速比平飛時(shí)增加。
為使下降時(shí)的空速和平飛時(shí)相同,很顯然,功率必須降低。重力的分量沿航跡向前作用將隨迎角的下降率增加而增加,相反的,迎角的下降率降低時(shí)重力的向前分量增加也就變慢。因此,為保持空速和巡航時(shí)一樣,下降時(shí)要求降低的功率大小通過下降坡度來確定。
失速
只要機(jī)翼產(chǎn)生的升力足夠抵消飛機(jī)的總載荷,飛機(jī)就會(huì)一直飛行。當(dāng)升力完全失去時(shí),飛機(jī)就失速。
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