飛行原理第五章平飛上升下降演示文稿

飛行原理第五章平飛上升下降演示文稿當(dāng)前1頁(yè)，總共75頁(yè)。優(yōu)選飛行原理第五章平飛上升下降當(dāng)前2頁(yè)，總共75頁(yè)。飛機(jī)的平飛、上升和下降是飛機(jī)既不帶傾斜也不帶側(cè)滑的等速直線飛行，是飛機(jī)最基本的飛行狀態(tài)。當(dāng)前3頁(yè)，總共75頁(yè)。5.1平飛平飛是指飛機(jī)作等高、等速不帶傾斜和側(cè)滑的直線飛行。平飛是運(yùn)輸機(jī)的一種主要飛行狀態(tài)。當(dāng)前4頁(yè)，總共75頁(yè)。5.1.1平飛的作用力

飛機(jī)在空中穩(wěn)定直線飛行時(shí),受到四個(gè)力的作用：升力(L)、重力(W)、拉力(P)、阻力(D)。升力拉力重力阻力當(dāng)前5頁(yè)，總共75頁(yè)?！衿斤w運(yùn)動(dòng)方程升力等于重力，高度不變

拉力等于阻力，速度不變升力拉力重力阻力當(dāng)前6頁(yè)，總共75頁(yè)。5.1.2平飛所需速度能夠產(chǎn)生足夠的升力來(lái)平衡重力的飛行速度叫平飛所需速度，以V平飛表示。V平飛計(jì)算公式和影響因素當(dāng)前7頁(yè)，總共75頁(yè)。●V平飛的主要影響因素飛機(jī)重量越大，V平飛越大升力系數(shù)越大，V平飛越小當(dāng)前8頁(yè)，總共75頁(yè)。②真速、指示空速、校正空速、當(dāng)量空速真速(TAS)：飛機(jī)相對(duì)于空氣的真實(shí)速度。表速(IAS)：飛機(jī)空速表的指示讀數(shù)。H≥0，TAS≥IAS，高度越高，兩者差距越大。當(dāng)前9頁(yè)，總共75頁(yè)。5.1.3平飛拉力曲線和平飛功率曲線平飛所需拉力當(dāng)前10頁(yè)，總共75頁(yè)。隨著平飛速度的增大，平飛所需拉力先減小后增大。當(dāng)前11頁(yè)，總共75頁(yè)。平飛所需拉力曲線變化的原因分析

根據(jù)升阻比隨迎角變化的規(guī)律，可以知道平飛所需拉力是隨迎角增加先減小后增大。當(dāng)前12頁(yè)，總共75頁(yè)。由平飛時(shí)拉力和阻力相等，拉力曲線即可用阻力曲線表示。當(dāng)前13頁(yè)，總共75頁(yè)。平飛所需功率平飛所需功率:

隨著平飛速度的增大，平飛所需功率先減小后增大。當(dāng)前14頁(yè)，總共75頁(yè)。③平飛拉力曲線和剩余拉力剩余拉力是指同一速度下，飛機(jī)的可用拉力和平飛所需拉力之差。隨飛行速度增大，剩余拉力先增大后減小。同一油門(mén)下，以最小功率速度飛行時(shí)，對(duì)應(yīng)的剩余拉力最大。當(dāng)前15頁(yè)，總共75頁(yè)。④平飛功率曲線和剩余功率剩余功率是指同一速度下，飛機(jī)的可用功率和平飛所需功率之差。隨飛行速度增大，剩余功率先增大后減小。同一油門(mén)下，以最小阻力速度飛行時(shí)，對(duì)應(yīng)的剩余功率最大。當(dāng)前16頁(yè)，總共75頁(yè)。5.1.4飛機(jī)的平飛性能平飛是飛機(jī)的主要飛行狀態(tài)。平飛性能的好壞直接影響飛機(jī)的總體性能。◆平飛最大速度◆平飛最小速度◆最小阻力速度◆最小功率速度◆平飛速度范圍當(dāng)前17頁(yè)，總共75頁(yè)。㈠平飛性能參數(shù)⑴平飛最大速度滿油門(mén)時(shí)，飛機(jī)保持平飛所能達(dá)到的穩(wěn)定飛行速度，為最大平飛速度Vmax。Vmax通常也將發(fā)動(dòng)機(jī)在額定功率狀態(tài)下工作所能達(dá)到的穩(wěn)定平飛速度稱為vmax。當(dāng)前18頁(yè)，總共75頁(yè)。⑵平飛最小速度飛機(jī)平飛所能保持的最小穩(wěn)定速度，以vmin表示。Vmin同時(shí)受到臨界迎角和發(fā)動(dòng)機(jī)功率的限制。當(dāng)前19頁(yè)，總共75頁(yè)。⑶最小阻力速度平飛所需拉力最小的速度，VMD平飛最小阻力速度在平飛所需拉力曲線的最低點(diǎn)。以前稱有利速度。對(duì)應(yīng)的迎角稱最小阻力迎角，以前稱有利迎角。當(dāng)前20頁(yè)，總共75頁(yè)。⑷最小功率速度平飛所需功率最小的速度，VMP平飛最小功率速度在平飛所需功率曲線的最低點(diǎn)。以前稱經(jīng)濟(jì)速度，對(duì)應(yīng)的迎角稱最小功率迎角，以前稱經(jīng)濟(jì)迎角。VMPVMP當(dāng)前21頁(yè)，總共75頁(yè)。⑸平飛速度范圍平飛最小速度到平飛最大速度的區(qū)間稱為平飛速度范圍?！斤w第一速度范圍是正操縱區(qū)▲平飛第二速度范圍是反操縱區(qū)當(dāng)前22頁(yè)，總共75頁(yè)。㈡平飛性能變化⑴平飛最大速度的變化●Vmax隨飛行高度的變化高度增加，密度減小，發(fā)動(dòng)機(jī)功率降低，可用拉力曲線下移；高度增加，保持表速飛行，動(dòng)壓不變，阻力不變，需用拉力曲線不動(dòng)。當(dāng)前23頁(yè)，總共75頁(yè)。Vmax隨重量的變化重量增加，同一迎角下只能增速，才能產(chǎn)生更大的升力，速度大，阻力大。因此，所需拉力曲線上的每一點(diǎn)（對(duì)應(yīng)一迎角）均向上（阻力大）向右（速度大）移動(dòng)。因此，重量增加，平飛最大速度減小。當(dāng)前24頁(yè)，總共75頁(yè)。●Vmax隨氣溫的變化氣溫增加，密度降低，發(fā)動(dòng)機(jī)功率降低，可用拉力曲線下移。因此，溫度增加，平飛最大速度減小。當(dāng)前25頁(yè)，總共75頁(yè)。⑵平飛最小速度隨高度的變化低空飛行時(shí)，最小平飛速度不隨高度而變，為失速速度。高度上升到某一值時(shí)，滿油門(mén)可用拉力曲線降低到與需用拉力曲線左端點(diǎn)相交，超過(guò)這一高度后，平飛最小速度隨高度增加而增大。當(dāng)前26頁(yè)，總共75頁(yè)。⑶飛行包線將平飛最小速度與平飛最大速度隨高度的變化繪在同一坐標(biāo)系下，得到的曲線稱飛行包線。飛行包線面積越大，飛機(jī)的飛行范圍就越廣。當(dāng)前27頁(yè)，總共75頁(yè)。5.1.5飛機(jī)平飛改變速度的原理當(dāng)前28頁(yè)，總共75頁(yè)?！裨诘谝凰俣确秶鷥?nèi)加速：V1到V2，加油門(mén)，隨速度的增加，頂桿保持高度。減速：V2到V1，收油門(mén)，隨速度的降低，帶桿保持高度。當(dāng)前29頁(yè)，總共75頁(yè)?！裨诘诙俣确秶鷥?nèi)加速：V1到V2，最初需加油門(mén)使飛機(jī)加速，頂桿保持高度，然后逐步收油門(mén)。減速：V2到V1，最初需收油門(mén)使飛機(jī)減速，帶桿保持高度，然后逐步加油門(mén)。當(dāng)前30頁(yè)，總共75頁(yè)。5.2巡航性能當(dāng)前31頁(yè)，總共75頁(yè)。巡航性能主要研究飛機(jī)的航程和航時(shí)。航時(shí)是指飛機(jī)耗盡其可用燃油在空中所能持續(xù)飛行的時(shí)間。航程是指飛機(jī)耗盡其可用燃油沿預(yù)定方向所飛過(guò)的水平距離。當(dāng)前32頁(yè)，總共75頁(yè)。5.2.1平飛航時(shí)能獲得平飛航時(shí)最長(zhǎng)的平飛速度稱久航速度。平飛航時(shí)與小時(shí)耗油量相關(guān)。小時(shí)耗油量越小則平飛航時(shí)越長(zhǎng)。不考慮速度對(duì)燃油消耗率和螺旋槳效率的影響，久航速度等于最小功率速度Vmp。當(dāng)前33頁(yè)，總共75頁(yè)。能獲得最長(zhǎng)平飛航時(shí)的飛行高度稱久航高度?；钊菪龢w機(jī)的久航高度在低空獲得。噴氣式飛機(jī)的久航高度一般在高空獲得。重量增加（貨），航時(shí)縮短，重量增加（油），航時(shí)增加。小型飛機(jī)實(shí)際飛行中很少使用久航狀態(tài)飛行。當(dāng)前34頁(yè)，總共75頁(yè)。5.2.2平飛航程能獲得平飛航程最長(zhǎng)的速度稱遠(yuǎn)航速度。平飛航程與海里耗油量相關(guān)。海里耗油量越小則平飛航程越長(zhǎng)。不考慮速度對(duì)燃油消耗率和螺旋槳效率的影響，遠(yuǎn)航速度等于最小阻力速度Vmd；實(shí)際中，遠(yuǎn)航速度大于Vmd。

當(dāng)前35頁(yè)，總共75頁(yè)。重量增加（貨），航程縮短；重量增加（油），航程增加。小型飛機(jī)實(shí)際飛行中的典型巡航狀態(tài)均為遠(yuǎn)航狀態(tài)。在保持同一空速下，順風(fēng)飛行，地速增大，公里（海里）燃油消耗量減小，平飛航程增長(zhǎng)；逆風(fēng)飛行則相反。順風(fēng)飛行可適當(dāng)減小空速以增大平飛航程；逆風(fēng)飛行可適當(dāng)增大空速以增大平飛航程。當(dāng)前36頁(yè)，總共75頁(yè)。5.3上升當(dāng)前37頁(yè)，總共75頁(yè)。飛機(jī)沿傾斜向上的軌跡做等速直線的飛行叫做上升。上升是飛機(jī)取得高度的基本方法。當(dāng)前38頁(yè)，總共75頁(yè)。5.3.1飛機(jī)上升的作用力飛機(jī)在空中穩(wěn)定上升時(shí),受到四個(gè)力的作用：升力(L)、重力(W)、拉力(P)、阻力(D)。通常把重力再進(jìn)行分解。升力重力W上升角阻力推力當(dāng)前39頁(yè)，總共75頁(yè)。●上升運(yùn)動(dòng)方程分析：同速度上升時(shí)，上升拉力大于平飛拉力；上升升力小于平飛升力。當(dāng)前40頁(yè)，總共75頁(yè)。上升所需速度上升時(shí)，上升角較小，V上與V平飛近似相等，從而可用平飛拉力曲線分析上升性能。當(dāng)前41頁(yè)，總共75頁(yè)。5.3.2上升性能①上升角與陡升速度Vx升力重力W上升角阻力推力當(dāng)前42頁(yè)，總共75頁(yè)。Ⅰ、上升角與陡升速度Vx上升角：上升軌跡與水平線的夾角。上升梯度：上升高度與前進(jìn)的水平距離之比。上升角與上升梯度成正比。從上升運(yùn)動(dòng)方程有：結(jié)論：上升角最大上升梯度最大剩余拉力最大以Vmp上升活塞螺旋槳飛機(jī)，陡升速度Vx為Vmp。當(dāng)前43頁(yè)，總共75頁(yè)。Ⅱ陡升速度：能獲得最大上升角和最大上升梯度的速度稱為陡升速度。Ⅲ影響上升角和上升梯度的主要因素●重量：重量增加，需用拉力曲線上移，△Pmax減小，最大上升角和上升梯度減小。當(dāng)前44頁(yè)，總共75頁(yè)。當(dāng)前45頁(yè)，總共75頁(yè)?！耧w行高度與氣溫：飛行高度增加和氣溫增加，均使空氣密度減小。空氣密度減小，需用拉力曲線不動(dòng)，可用拉力曲線下移,△Pmax減小，最大上升角和上升梯度減小，Vx(IAS)不變。當(dāng)前46頁(yè)，總共75頁(yè)。當(dāng)前47頁(yè)，總共75頁(yè)。②上升率與快升速度Vy上升率：上升時(shí)的垂直分速，以Vy上表示。快升速度：上升率最大對(duì)應(yīng)的上升速度。VerticalSpeedIndicator升降速度表當(dāng)前48頁(yè)，總共75頁(yè)。結(jié)論：剩余功率越大、飛機(jī)重量越輕、上升率越大當(dāng)前49頁(yè)，總共75頁(yè)。影響上升率和快升速度的主要因素重量：重量增加，需用功率曲線上移，△Nmax減小，最大上升率減小。當(dāng)前50頁(yè)，總共75頁(yè)。●飛行高度和氣溫：飛行高度增加或氣溫增加，空氣密度減小。需用功率曲線上移，可用功率曲線下移，△Nmax減小且位置向較小速度端移動(dòng)，最大上升率減小。Vy(IAS)減小，升限處，Vy(IAS)減小到Vx(IAS)。當(dāng)前51頁(yè)，總共75頁(yè)。當(dāng)前52頁(yè)，總共75頁(yè)。陡升速度和快升速度的比較陡升速度使飛機(jī)在相同的水平距離內(nèi)獲得的高度增量最多?？焐俣仁癸w機(jī)在相同的時(shí)間內(nèi)的高度增量最多。當(dāng)前53頁(yè)，總共75頁(yè)。③上升時(shí)間與升限●上升時(shí)間飛機(jī)上升到預(yù)定高度所需的最短時(shí)間?！窭碚撋揎w機(jī)的最大上升率為零對(duì)應(yīng)的高度。理論升限處，飛機(jī)只能以Vmp平飛。飛機(jī)要穩(wěn)定上升到理論升限的上升時(shí)間趨于無(wú)窮?！駥?shí)用升限飛機(jī)最大上升率為100ft/min(FPM)對(duì)應(yīng)的高度（低速飛機(jī)），或500ft/min(FPM)對(duì)應(yīng)的高度（高速飛機(jī)）。當(dāng)前54頁(yè)，總共75頁(yè)。當(dāng)前55頁(yè)，總共75頁(yè)。④風(fēng)（穩(wěn)定風(fēng)場(chǎng)）對(duì)上升性能的影響當(dāng)前56頁(yè)，總共75頁(yè)。結(jié)論：水平氣流不影響飛機(jī)的上升率。順風(fēng)使地速增加，上升角減小。逆風(fēng)使地速減小，上升角增大。上升氣流使上升率增加，上升角增加。下沉氣流使上升率減小，上升角減小。當(dāng)前57頁(yè)，總共75頁(yè)。5.4下降飛機(jī)沿傾斜向下的軌跡做等速直線的飛行叫做下降。下降是飛機(jī)降低高度的基本方法。當(dāng)前58頁(yè)，總共75頁(yè)。5.4.1飛機(jī)下降時(shí)的作用力飛機(jī)在空中穩(wěn)定下降時(shí),受到四個(gè)力的作用：升力(L)、重力(W)、拉力(P)、阻力(D)。通常把重力再進(jìn)行分解。LRDWW1W2Pθθ當(dāng)前59頁(yè)，總共75頁(yè)?！窀鶕?jù)拉力可分為三種下降：→零拉力→正拉力→負(fù)拉力當(dāng)前60頁(yè)，總共75頁(yè)。①零拉力的運(yùn)動(dòng)方程當(dāng)前61頁(yè)，總共75頁(yè)。②正拉力的運(yùn)動(dòng)方程當(dāng)前62頁(yè)，總共75頁(yè)。5.4.2下降性能①下降角和下降距離下降角是指飛機(jī)的下降軌跡與水平面之間的夾角。下降距離是指飛機(jī)下降一定高度所前進(jìn)的水平距離。當(dāng)前63頁(yè)，總共75頁(yè)。Ⅰ、零拉力下滑時(shí)的下滑角和下滑距離由運(yùn)動(dòng)方程：則零拉力下滑時(shí)：根據(jù)下滑角和下滑距離的關(guān)系：當(dāng)前64頁(yè)，總共75頁(yè)。結(jié)論：零拉力時(shí)，飛機(jī)的下滑角僅取決于升阻比的大?。ㄗ⒁夂椭亓繜o(wú)關(guān)），以最大升阻比下滑，即以最小阻力速度Vmd下滑，下滑角最小。當(dāng)前65頁(yè)，總共75頁(yè)?！窕璞?/p>

滑翔比是飛機(jī)下滑距離與下滑高度之比，無(wú)風(fēng)零拉力情況下，飛機(jī)的滑翔比等于飛機(jī)的升阻比。根據(jù)下滑角和下滑距離的關(guān)：滑翔比當(dāng)前66頁(yè)，總共75頁(yè)。當(dāng)前67頁(yè)，總共75頁(yè)。以最大升阻比速度下滑，下降同樣高度，前進(jìn)距離最長(zhǎng)。當(dāng)前68頁(yè)，總共75頁(yè)。Ⅱ、正拉力下降時(shí)的下降角和下降距離結(jié)論：正拉力下降，下滑角取決于升阻比、重量和發(fā)動(dòng)機(jī)拉力。拉力越大，下降角越小。當(dāng)前69頁(yè)，總共75頁(yè)。Ⅲ、負(fù)拉力下降時(shí)的下降角和下降距離結(jié)論：負(fù)拉力下降，負(fù)拉力越大，下降角越大。②下降率當(dāng)前70頁(yè)，總共75頁(yè)。②下降率下降率是指飛機(jī)在單位時(shí)間內(nèi)下降的高度，以Vy下表示。垂直速度（下降率）水平速度當(dāng)前71頁(yè)，總共75頁(yè)?！窳憷r(shí)的下降率下滑率結(jié)論：零拉力時(shí)，飛機(jī)的下降率取決于平飛所需功率和重量，以最小功率速度Vmp下滑，下滑率最小。當(dāng)前72頁(yè)，總共75頁(yè)?！裾r(shí)的下降率下降