伴我启航   Cessna182s.gif (4556 字节)


    飞机操纵知识要点

 

    这里假设读者已经掌握最基本的空气动力学知识和飞机结构、飞行原理。已经知道“升力是怎样产生的?飞机为什么会飞?”。

  以后在讲述起落航线(五边航线)飞行时将对具体飞机操纵的每一个细节作详细讲解。  现只对讲述一般原理的教科书上很少强调的、与飞机驾驶直接有关的基本飞行运动学原理作一个要点列表如下:

平飞、爬升和下降 影响升降的是飞机的发动机推力,而不是推杆或拉杆。

要使飞机由平飞状态转为稳定的爬升状态,必须增加发动机的推力(或拉力),而不仅仅是拉杆增大机翼迎角(AOA,angle of attack)。

如果发动机推力不变,拉杆只能上升一小段高度,实际上是将速度转化为高度(跃升),速度会不断减小,最终到达失速状态。

要匀速上升,首先增加发动机推力;要匀速下降,首先减少发动机推力。

但推力变化后,推力对重心作用的力矩也会变化,不得不对杆力稍作调整(幅度很少甚至为零)以维持原来的飞机姿态角,从而保持原飞行速度。

速度控制 影响速度的是飞机的姿态角(Pitch),而不是发动机推力。

要增速,飞机必须推杆“低头”,要减速,飞机必须拉杆“抬头”。

当然,速度的增加会导致空气阻力的增大,若要大幅度增速,发动机推力还是需要增大一点的以平衡相应增加的阻力的。但在低速状态下由于空阻较少,仅需稍增油门,通常不增油门;

但在高速状态下,例如民航机的高亚音速飞行中,由于速度高,空气阻力极大,主要矛盾已经产生变化,上述理论虽仍然正确,但增速不仅首先要姿态角变化,还必须大大的加大推力以平衡因增速带来的阻力增加。

姿态角与迎角 姿态角( pitch )是飞机或机翼与水平面的夹角,迎角(AOA,angle of attack,又称攻角)是机翼与空气来流的夹角。

一般情况下两者是相近的。但飞机上升或下降时,空气相对机翼不仅作水平运动,还作垂直方向上的运动时,姿态角就不等于迎角。

失速 当机翼迎角(AOA)增大到所谓“临界点”时,机翼上翼面的气流分离,升力突然大减,阻力突然大增。这就是失速。注意,失的是升力。减速是因为阻力的增加。

飞机速度越低,姿态角及迎角就自然越大,离“临界点”就越近,越容易失速。但事实上,飞机在任何情况下都可能失速,例如对正在高速飞行的特技飞机用机,突然猛拉操纵杆就很容易失速。或进入风切变区的飞机,由于气流作垂直运动,也可能导致迎角突然增大至超过“临界点”而失速(但这是姿态角是还没有来得及变化,仍然很小的)。

转弯 要使飞机转弯,靠的是压坡度(bank)。向左(或右)压杆,使机翼向左(或右)倾斜,从而令机翼向上的升力产生一个向左(或右)的分力,这个分力就是使飞机作圆周运动转弯的向心力(中学物理课的知识用上了)。可见,转弯实质上是整架飞机作圆周运动,而不是靠蹬方向舵改变机头的偏转角度的。

由于升力向旁边“分了一个”,为使飞机作水平转弯而不掉高度,就必须稍拉杆使机翼迎角增大一点,增加升力以平衡重力。但拉杆会导致减速(一般减得很少),不想减速就要增加发动机推力了(一般不必)。

所压的坡度越大,需要增加的迎角就大,离失速就越近,所以在低空作大坡度转弯是危险的。

由于机翼倾斜了,左右翼的阻力是不同的,必须蹬方向舵来平衡这个力,以维持稳定的转弯率,并避免飞机出现侧滑。方向舵在转弯中的作用是“协调作用”,并不是转弯的原动力。

纵向平衡 发动机推力的突然大幅度变化(如空中停车或开车,猛推拉油门杆)会机头突然抬高或下沉,同样应有心理准备。

另外,收放襟翼、起落架、空气减速板(扰流器)也一样。应及时作杆力调整以维持飞机纵向平衡。

横侧平衡 由于飞机的横向与侧向气动作用力是互相耦合的,如果压了坡度,机头指向(航向)很快就会自动向压坡度方向偏转 。应预见到这个趋势并作好操纵调整的心理准备。

同样,大幅度蹬方向舵亦会使飞机向舵面偏转方向倾斜而产生坡度。

螺旋桨的反向旋转作用力、洗流、进动等在低速下对飞机的横侧平衡都有影响。

----1998年8月2日下午

[返回]