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飞机如何起飞和降落

发布时间:2019-11-19 00:53 来源:未知 编辑:admin

  在流体力学里有这样一条定理,概括出来可以写成:静压+动压=总压 ——这个定理被称为伯努利定理。推导可得流速越快的地方压强越小。

  飞机在以一定速度起飞时由于上下翼面的面积,形状不同,使得上下翼面的压强大小不一样。通常为了使飞机获得升力,上翼面会做的整体凹凸,上翼面压强小于下翼面,从而获得向上的升力。这就是飞机升空的原理。飞机起飞需经过地面滑跑,离地,爬升三个阶段。

  飞机降落原理跟起飞一样,但过程比起飞麻烦。飞机着陆需经过下滑,拉平,平飞减速,飘落着地,滑跑五个阶段。而且飞机着陆危险系数要比起飞高得多。

  飞机能在空中平稳的飞行则与飞机的稳定性和操纵性有关。飞机机身做成流线型减少摩擦阻力。调节机翼,尾翼,副翼,升降舵则是调整飞机飞行姿态的手段。通过改变不同部位的位置状态来进行偏航,升降,滚转运动。

  一. 起飞 :dv2: 飞机从开始滑跑到离开地面,并升到一定高度的运动过程,叫做起飞。 飞机起飞的操纵原理 飞机从地面滑跑到离地升空,是由于升力不断增大,直到大于飞机重力的结果。而 只有当飞机速度增大到一定时,才可能产生足以支持飞机重力的升力。可见飞机的起飞 是一个速度不断增加的加速过程。 ; 剩余拉力较小的活塞式螺旋桨飞机的起飞过程,一般可分为起飞滑跑、离地、小 角度上升(或一段平飞)、上升四个阶段。 对有足够剩余拉力的螺旋桨飞机,或有足够剩余推力的喷气式飞机,因可使飞机加 速并上升,故起飞一般只分三个阶段,即起滑跑、离地和上升。 (一)起飞滑跑的目的是为了增大飞机的速度,直到获得离地速度。拉力或推力愈大,剩余拉力或剩余推力也愈大,飞机增速就愈快。起飞中,为尽快地增速,应把油门推到最大位置。 1.抬前轮或抬尾轮 * 前三点飞机为什么要太前轮? 前三点飞机的停机角比较小,如果在整个起飞滑跑阶段都保持三点姿态滑跑,则迎角和升力系数较小,必然要将速度增大到很大才能产生足够的升力使飞机离地,这样,滑咆距离势必很长。因此,为了减小离地速度,缩短滑跑距离,当速度增大到一定程度时就需要抬起前轮作两点姿态滑跑,以增大迎角和升力系数。 * 抬前轮的时机和高度 抬前轮的时机不宜过早或过晚。抬前轮过早,速度还小,升力和阻力都小,形成的 上仰力矩也小。要拾起前轮,必须使水平尾翼产生较大的上仰力矩,但在小速度情况 下,水平尾翼产生的附加空气动力也小,要产主足够的上仰力矩就需要多拉杆。结果, 随着滑跑速度增大,上仰力矩又将迅速增大,飞行员要保持抬前伦的平衡状态,势必又 要用较大的操纵量进行往复修正,给操纵带来困难。同时,抬前轮过旱,使飞机阻力增 大而增长起飞距离。如果抬前轮过晚,不仅使滑跑距离增长,而且还由于拉杆抬前轮到离地的时间很 短,飞行员不易修正前轮抬起的高度而保持适当的离地迎角。甚至容易使升力突增很多 而造成飞机猛然离地。各型飞机抬前轮的速度均有其具体规定。 前轮抬起高度应正好保持飞机离地所需的迎角,前轮抬起过低,势必使迎角和升力系数过小,离地速度增大,滑跑距离增长,前轮抬起过高,滑跑距离虽可缩短,但因飞机阻力大,起飞距离将增长,而且迎角和升力系数过大,又势必造成大迎角小速度离地,离地后,飞机的安定住差操纵性也不好。仰角过大,还可能造成机尾擦地。从既要 保证安全又要缩短滑跑距离的要求出发,各型飞机前轮抬起高度都有其具体规定。飞行员可从飞机上的俯仰指示器或从机头与天地线的关系位置来判断前轮抬起的高度是否适当。 * 后三点飞机为什么要抬尾轮 后三点飞机与前三点飞机相比,停机角比较大,因此三点滑跑中迎角较大,接近其临界迎角,如果整个滑跑阶段都保持三点滑跑,升力系数比较大,飞机在较小的速度下 即能产生足够的升力使飞机离地。此时滑跑距离虽然很短,但大迎角小速度离地后,飞 机安定性操纵性都差,甚至可能失速。因此后三点飞机,当滑跑速度增大到一定时,飞 行员应前推驾驶杆,抬起机尾作两点滑跑,以减小迎角。与前三点飞机抬前轮一样,为了既保证安全,又缩短滑跑距离,必须适时正确地抬 机尾。抬机尾过早或过晚,过高或过低,不仅会增长滑跑距离,起飞距离,而且会危及 飞行安全。各型飞机抬机尾的速度和高度也都有其具体规定。 2. 保持滑跑方向 对螺旋桨飞机而言,起飞滑跑中引起飞机偏转的主要原因是螺旋桨的副作用。 起飞滑跑中,螺旋桨的反作用力矩力图使飞机向螺旋桨旋转的反方向倾斜,造成两 主轮对地面的作用力不等,从而使两主轮的摩擦力不等,两主轮摩擦力之差对重心形成偏转力矩。螺旋桨滑流作用在垂直尾翼上也产主偏转力矩。前三点飞 机抬前轮时和后三点飞机抬尾轮时,螺旋桨的进动作用也会使飞机产生偏转。加减油门和推拉笃驶杆的动作愈粗猛,螺旋桨副作用影响愈大。为减轻螺旋桨副作用的影响,加油门和推拉驾驶杆的动作应柔和适当。滑跑前段,因舵的效用差,一般可用偏转前轮和刹车的方法来保持滑跑方向。滑跑后段应用舵来保持滑跑方向。随着滑跑速度的不断增大,方向舵的效用不断提高,就应当回舵,以保持滑跑方向。 喷气飞机起飞滑跑方向容易保持,其原因是;一是喷气飞机都是前三点飞机, 而前三点飞机在滑跑中具有较好的方向安定住,二是没有螺旋桨副作用的影响,所以在加油门和抬前轮时,飞机不会产主偏转。 (二) 当速度增大到一定,升力稍大于重力,飞机即可离地。离地时作用于飞机的力。此时升力大于重力,拉力或推力 大于阻力。 离地时的操纵动作,前三点飞机和后三点是不同的。前三点飞机是因飞行员拉杆产生上仰操纵力矩,而使飞机作两点滑跑的。随着滑跑速度 的增大、上仰力矩增大,迎角将会增大。虽然飞行员不断向前推杆以保持两点滑跑姿态,但 原来的俯仰力矩平衡总是随速度的增大而不断 被破坏,在到达离地速度时,迎角仍会有自动增大的趋势。所以,前三点飞机一般都是等其自动离地。 后三点飞机则不然,飞机到达离地速度时,一般都需带杆增大迎角而后离地。这是因为后三点飞机在两点滑跑中,飞行员是前推杆,下偏升降舵来保持的,随着速度增大,下俯操纵力矩增大,将使迎角减小,飞行员虽不断带杆以保持两点滑跑,但在到达 离地速度时,迎角仍会有减小的趋势。所以,必须向后带杆增大迎角飞机才能离地。后三点飞机,正确掌握离地时机是很重要的。离地过早或过晚,都将给飞行带来不利。 机轮离地后,机轮摩擦力消失,飞机有上仰趋势,应向前迎杆制止。对螺旋浆飞 机,机轮摩擦力矩也消失,飞机有向螺旋桨旋转方向偏转的趋势,应用舵制止。 (三)一段平飞或小角度上升 对剩余拉力比较小的活塞式螺旋浆飞机,飞机离地还尚未达到所需的上升速度,故 需作一段平飞或小角度上升来积累速度。飞机离地后在12米高度向前迎杆,减小迎 角,使飞机平飞加速或作小角度上升加速。飞机刚离地时,不宜用较大的上升角上升。 上升角过大,这会影响飞机增速,甚至危及安全。 为了减小阻力,便于增速,飞机高地后,一般不低于5米高度收起落架。收起落架 时机不可过早或过晚。过早,飞机离地大近,如果飞机有下俯,就可能重新接地,危及 安全;过晚,速度大大,起落架产生的阻力很大,不易增速,还可能造成起落架收下好。在一段平飞或小角度上升中,特别要防止出现坡度,因为这时飞行高度低,飞机如有坡度,就会向下侧滑而可能使飞机撞地。因此发现飞机有坡度应及时纠正。 (四)当速度增加到规定时,应柔和带杆使飞机转入稳定上升,上升到规定高度起飞阶段结束。 ***影响起飞滑跑距离的因素影响起飞滑跑距离的困素有油门位置、离地迎角、襟翼反置、起飞重量、机场标高与气温、跑道表面质量、风向风速、跑道坡度等。这些因素一般都是通过影响离地速度 或起飞滑跑的平均加速度来影响起飞滑跑距离的。 * 油门位置 油门越大,螺旋桨拉力或喷气推力越大,飞机增速快,起飞滑跑距离就短。所以,一般应用最大功率或最大油门状态起飞。 * 离地迎角 离地迎角的大小决定于抬前轮或抬机尾的高度。离地迎角大,离地速度小,起飞滑跑距离短。但离地迎角又不可过大,离地迎角过大,下仅会因飞机阻力大而使飞机增速慢延长滑跑距离,而且会直接危及飞行安全因此从既要保证飞行安全又要使滑跑距离短出发,各型飞机一般都规定有最有利的离地迎角值。 * 襟翼位置 放下襟翼,可增大升力系数,减小离地速度,因而能缩短起飞滑跑距离。 * 起飞重量 起飞重量增大,不仅使飞机离地速度增大,而且会引起机轮摩擦力增加,使飞机不易加速。因此,起飞重量增大,起飞滑跑距离增长。 * 机场标高与气温 机场标高或气温升高都会引起空气密度减小,一放面使拉力或推力减小,飞机加速慢;另一方面,离地速度增大,因此起飞滑跑距离必然增长。所以在炎热的高原机场起飞,滑跑距离显著增长。 * 跑道表面质量 不同跑道表面质量的摩擦系数,滑跑距离也就不同。跑道表面如果光滑平坦而坚实,则摩擦系数小,摩擦力小,飞机增速快,起飞滑跑距离短。反之跑道表面粗糙不平或松软,起飞滑跑距离就长。 * 风向风速 起飞滑跑时,为了产生足够的升力使飞机离地,不论有风或无风,离地空速是一定的。但滑跑距离只与地速有关,逆风滑跑时,离地地速小,所以起飞滑跑距离比无风时短。反之则长。 * 滑跑坡度 跑道有坡度,会使飞机加速力增大或减小。 二. 着陆 :dv5: 飞机从一定高度下滑,井降落地面滑跑直至完全停止运动的整个过程,叫着陆。 飞机着陆的操纵原理 与起飞相反,着陆是飞机高度下断降低、速度不断减小的运动过程。 飞机从一定高度作着陆下降时,发动机处于慢车工作状态,即一般采用带小油门下滑的方法下降。飞行高度降低到接近地面时,必须在一定高度上开始后拉驾驶杆,使飞机由下滑转入平飘这就是所谓“拉平”。 机拉平后,飞机速度仍然较大,不能立即接地.需要在离地0.5~1米高度上继续减小速度,这个拉平后继续减小速度的过程,就是平飘。在这个过程中,随着飞行速度的不断减小,飞行员不断后拉驾驶杆以保持升力等于重力。在离地0.15~0.25米时,将飞机拉成接地所需的迎角,升力稍小于重力,飞机轻柔飘落接地飞机接地后,还需要滑跑减速直至停止,这个滑跑减速过程就是着陆滑跑。 由上可见,飞机着陆过程一般可分为五个阶段:下滑段、拉平段、平飘段、接地和着陆滑跑段。 (一)拉平 拉平是飞机由下滑转入平飘的曲线运动过程,即飞机由下滑状态转入近似平飞状态的过程。为完成这个过程,飞行员应拉杆增加迎角:使升力大于重力第一分力, 此两力之差为向心力,促进飞机向上作曲线运动,减小下滑角。对某些飞机,因放襟翼后,上仰力矩较大,下滑中通常是向下顶杆以保持飞机的平衡,所以开始拉平时只需松杆,后再逐渐转为拉杆。拉杆或松杆增大迎角,阻力也同时增大,且因下滑角不断减小,重力也跟着减小,所以阻力大于重力飞行速度不断减小。可见飞机在拉平阶段中,下滑角和下滑速度都逐渐减小,同时高度不断降低。飞行员应根据飞机的离地和下沉接近地面的情况,掌握好拉杆的分量和快慢,使之符合客观实际,才能做到正确的拉平。如高度高、下沉慢、俯角小,拉杆的动作应适当慢一些;反之,高度低、下沉快、俯角大,拉杆的动作应适当快一些。 (二)平飘 飞机转入平飘后,在阻力的作用下,速度逐渐减小,升力不断降低。为了使飞机升力与飞机重力近似相等,让飞机缓慢下沉接近地面,飞行员应相应不断地拉杆增大迎角,以提高升力。在离地约0.15--0.25米的高度上将飞机拉成接地迎角姿态,同时速度减至接地速度,是飞机轻轻接地。 在平飘过程中,飞行员应根据飞机下沉和减速的情况相应地向后拉杆。一般来说:在平飘前段,需要的拉杆量较少。因为此时飞机的速度较大,在速度减小,升力减小时,只需稍稍拉杆增加少量的迎角,就能保持平飘所需的升力。如拉杆量过多,会使升力突增,飞机将会飘起。 在平飘后段,需要的拉杆量较多。因为此时飞机的速度较小,如拉杆量与前段相同,增加同样多迎角,升力增加小,飞机将迅速下沉;此外随着迎角的增大,阻力增大,飞机减速快,也将使飞机迅速下沉,因此只有多拉杆,迎角增加多一些,才能得到所需的升力,使飞机下沉缓慢。 总之,在平飘中,拉杆的时机、分量、和快慢,由飞机的速度和下沉情况来决定。飞机速度大,下沉慢,拉杆的动作应慢些;反之,速度小,下沉快拉杆的动作应适当加快。 此外,为了使飞机平稳地按预定方向接地,在平飘过程中,还须注意用舵保持好方向。如有倾斜,应立即以杆舵一致的动作修正。因此时迎角大速度小,副翼效用差,姑应利用方向舵支援副翼,即向倾斜的反方向蹬舵,帮助副翼修正飞机的倾斜。 (三)接地 飞机在接地前会出现机头自动下俯的现象。这是因为飞机在下沉过程中,迎角要增大,迎角安定力矩使机头下俯,另外由于飞机接近地面,地面的影响增强,下洗速度减小,水平有效迎角增大,产生向上的附加升力,对重心形成的力矩使机头下俯。故在接地前,还要继续向后带杆,飞机才能保持好所需的接地姿态。 为减小接地速度和增大滑跑中阻力,以缩短着陆滑跑距离,接地时应有较大的迎角,故前三点飞机以两主轮接地,而后三点飞机以通常以三轮同时接地。 (四)着陆滑跑 着陆滑跑的中心问题是如何减速和保持滑跑方向。 飞机接地后,为尽快减速,缩短着陆滑跑距离,必须在滑跑中增大飞机阻力。滑跑中飞机阻力有气动阻力、机轮摩擦力、以及喷气反推力和螺旋桨负拉力等。滑跑中,增大飞机迎角,放减速板(或减速率),以及使用反推、螺旋桨负拉力、刹车等都能增大飞机阻力。

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