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飞行原理 第五章 平飞、上升、下降
VI
●平飞所需拉力曲线变化的原因分析
根据升阻比随迎角变化的规律,可以知道平 飞所需拉力是随迎角增加先减小后增大。
K
16
12
8
4
0 0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20
α
由平飞时拉力和阻力相等,拉力曲线即可用 阻力曲线表示。
D
D诱导
D平飞
D废
VMD
VI
②平飞所需功率 平飞所需功率:
40
Vmax2 Vmax1 VI
80 120 160 200 240 260
●Vmax随气温的变化
气温增加,密度降低,发动机功率降低, 可用拉力曲线下移。因此,温度增加,平飞最 大速度减小。
P
200
T2>T1 P可用满
P平需
160
T1
120
T2
80
40
Vmax2 Vmax1 VI
80 120 160 200 240 260
⑵平飞最小速度随高度的变化
低空飞行时,最 P
小平飞速度不随高度
P可用
而变,为失速速度。
高度上升到某
一值时,满油门可用 拉力曲线降低到与需 B
用拉力曲线左端点相
交,超过这一高度后,
◆平飞最大速度
◆平飞最小速度
◆最小阻力速度
◆最小功率速度
◆平飞速度范围
㈠平飞性能参数
⑴平飞最大速度
满油门时,飞机保持平飞所能达到 的稳定飞行速度,为最大平飞速度Vmax。
P
通常也将 发动机在额定 功率状态下工 作所能达到的 稳定平飞速度 称为vmax 。
200
P可用
160
B △PMAX
A
120 16°
D
80
C
8°
6°
0° 2°
40
Vmin VMP VMD
VVmmaaxx
VI
80 120 160 200 240 260
⑵平飞最小速度 飞机平飞所能保持的最小稳定速度,
以vmin表示。 P
P可用
Vmin同 时受到临界 迎角和发动 机功率的限 制。
B
Vmin Vmin
A
Vmax
Vmax VI
⑶最小阻力速度
N
120
100
80
60 16°
40
20
8° 6°4°
0
60
100 VMD 140
N平飞 P平飞 v平飞
0° 2°
VI
180
220
随着平飞 速度的增 大,平飞 所需功率 先减小后 增大。
③平飞拉力曲线和剩余拉力
剩余拉
力是指同一 速度下,飞 机的可用拉 力和平飞所 需拉力之差。 随飞行速度 增大,剩余 拉力先增大 后减小。
升力
拉力
阻力
重力
●平飞运动方程
L W P D
升力等于重力,高度不变 拉力等于阻力,速度不变
升力
拉力
阻力
重力
5.1.2 平飞所需速度
能够产生足够的升力来平衡重力的飞行速度 叫平飞所需速度,以V平飞表示。
①V平飞计算公式和影响因素
W
L
CL
1 2
V 2
S
V平飞
2W
CL S
㈡平飞性能变化 ⑴平飞最大速度的变化 ●Vmax随飞行高度的变化
高度增加,密
度减小,发动机功 率降低,可用拉力 曲线下移;高度增 加,保持表速飞行, 动压不变,阻力不 变,需用拉力曲线 不动。
P
海平面(H=0)
200
10000英尺
160
20000英尺
120
30000英尺
P可用
80
40 80
Vmax4 Vmax3 Vmax2 Vmax1 VI
H≥0,TAS≥IAS,高度越高,两者差距越大。
5.1.3 平飞拉力曲线和平飞功率曲线
①平飞所需拉力
P平飞 D W L
P平飞
D L
W
W K
P
200
160 16°
120
0°
80
8°
2°
4°
40
80 120 160 200 240 260
随着平飞 速度的增 大,平飞 所需拉力 先减小后 增大。
P
200
P可用
160
B △PMAX
120 16°
D
80
C
8°
6°
40 Vmin VMP VMD
80 120 160
同一油门下,以 最小功率速度飞 行时,对应的剩
余拉力最大。
A
0° 2°
Vmax
VI
200 240 260
④平飞功率曲线和剩余功率
剩余功
率是指同一 速度下,飞 机的可用功 率和平飞所 需功率之差。 随飞行速度 增大,剩余 功率先增大 后减小。
同一油门下,以最小阻力速度飞行时, 对应的剩余功率最大。
N
A N可用
120
100
80
△NMAX
0°
60 16°B
C
2°
40
D
20
8°
4° 6°
0
Vmin VMP VMD
60
100
140
180
Vmax VI
220
5.1.4 飞机的平飞性能
平飞是飞机的主要飞行状态。平飞性能的好 坏直接影响飞机的总体性能。
120 160 200 240 260
●Vmax随重量的变化
重量增加,同一迎角下只能增速,才能产
生更大的升力,速度大,阻力大。因此,所需
拉力 曲线上的每一点(对应一迎角)均向上
(阻力大)向右(速度大)移动。因此,重量
增加,平飞最大速度减小。
P W2>W1
P平需
P可用满
200
160
W2
120
W1
80
N
120
100
80
0°
60 16° 2°
40
20
8° 6°4°
0
60
V1M0M0PP VMD 140
180
VI
220
⑸平飞速度范围
平飞最小速度到平飞最大速度的区间称为
平飞速度范围。
第二速 度范围
第一速 度范围
▲平飞第一速
P
度范围是正操
纵区
▲平飞第二速
度范围是反操
纵区
0 V1 V2 VMP
VI
V1 V2
平飞所需拉力 P
最小的速度,VMD平 飞最小阻力速 度在平飞所需拉力 200
曲线的最低点。以 160
16°
前称有利速度。
120
对应的迎角称
0°
最小阻力迎角,以 80
8°
2°
4°
前称有利迎角。
40
VMD
VI
80 120 160 200 240 260
⑷最小功率速度
平飞所需功率最小的速度,VMP平飞最小 功率速度在平飞所需功率曲线的最低点。以 前称经济速度,对应的迎角称最小功率迎角, 以前称经济迎角。
第五章
平飞 、上升 、下降
飞机的平飞、上升和下降是飞机既不带倾斜
也不带侧滑的等速直线飞行,是飞机最基本的飞 行状态。
5.1 平 飞
平飞是指飞机作等高、等速不带倾斜和 侧滑的直线飞行。平飞是运输机的一种主要 飞行状态。
5.1.1 平飞的作用力
飞机在空中稳定直线飞行时,受到四个力的作
用:升力(L)、重力(W)、拉力(P)、阻力(D)。
●V平飞的主要影响因素
2W
V平飞 CL S
飞机重量越大,V平飞越大 升力系数越大,V平飞越小
②真速、指示空速、校正空速、当量空速
真速(TAS):飞机相对于空 气的真实速度。
表速(IAS):飞机空速表的 指示读数。
1 2
V2
H2
0 IAS
VTAS
0 H
VIAS