新型飛機跑道方案樣本

1、錯誤 ! 未找到資料內(nèi)容僅供您學習參考，如有不當或者侵權(quán)，請聯(lián)系改正或者刪除。新型傾斜飛機跑道設(shè)計構(gòu)想引言機場跑道是指飛機場內(nèi)用來供應航空飛行器起飛或降落的超長條形區(qū) 域 , 其材質(zhì)能夠是瀝青或混凝土 , 或者是弄平的草、 土或碎石地面 , 也能夠是水面 , 甚至能夠是木板 , 頁巖 , 珊瑚蟲 , 粘土等鋪設(shè)的。現(xiàn)在全球范圍內(nèi)跑道普遍使用以陸地為基礎(chǔ)。第一章現(xiàn)有飛機跑道概述現(xiàn)在的飛機跑道都是水平鋪設(shè)的 , 飛機在著陸過程中存在著較長的著陸滑跑距離 , 其所具有的能量以熱能的形式散失而無法重復利用。 在起飛過程中的滑跑距離則更長。 這導致了在現(xiàn)有技術(shù)條件下 , 飛機跑道的長度難以縮短 , 能量

2、被大量浪費。引用源。 列出了部分型號飛機的起飛著陸性能:飛 機 型米格 -27幻影 5F-4E波音 747DC-8 超號63起 飛 滑700900133831703505跑距離 /m著 陸 滑80083091519421801跑距離 /m表格 1資料內(nèi)容僅供您學習參考，如有不當或者侵權(quán)，請聯(lián)系改正或者刪除。從 錯誤 !未找到引用源。 中能夠看出 ,戰(zhàn)斗機起飛和著陸滑跑距離較短 ,在 1000m左右 ,而運輸機則在m 至 3000m 左右。特別是在高原地區(qū) ,由于空氣稀薄,相同速度下產(chǎn)生的升力小于水平面,因此在起飛過程中所需的滑跑加速距離特別長。世界上最長的民用機場跑道中國昌都邦達機場長度550

3、0 米,海拔 4300 多米。美國加利福尼亞州穆羅克的羅杰斯干湖床上的愛德華空軍基地跑道長度達 11265 米。有沒有一種方法能夠在現(xiàn)有飛機性能的前提下縮短飛機跑道長度呢 ?第二章理想化模型能夠嘗試建立一個理想化的物理模型 : 在水平地面上運動的質(zhì)量為 m的質(zhì)點 , 速度為 v, 地面摩擦因數(shù)為 , 停止距離為 s. 則有 ( 以下 , G 為其重力 , N 為其與地面的壓力 , l 為其在斜面的位移 , g 為重力加速度 , f 為摩擦力 ) 則 錯誤 ! 未找到引用源。 :圖 1資料內(nèi)容僅供您學習參考，如有不當或者侵權(quán)，請聯(lián)系改正或者刪除。NGG mgfNfs11mv 202得出s1v 2

4、2 g如果 , 將水平面改為傾角為的傾斜面, 則如 錯誤 !未找到引用源。圖 2GmgNG cosfNfG cosmaadvdt資料內(nèi)容僅供您學習參考，如有不當或者侵權(quán)，請聯(lián)系改正或者刪除。dlvdt積分 ,得0lcos )vdvg(sinv0即lv 2cossin )2 g (s2l cos從而有s2v22g(tan )因此s1s2因此 ,初速度相同時在傾斜軌道上運動的質(zhì)點停止所需的距離要短于在水平軌道上運動的質(zhì)點。 同理 , 質(zhì)點收到外力作用加速至一定速度時 , 在傾斜軌道上向斜下方運動要比單純借助外力加速所需的距離要短。 因此 , 借助傾斜軌道能夠利用重力的效應 , 縮短飛機的滑跑距離。

5、第三章飛機滑跑模型3.1起飛過程可是飛機的運動情況要比質(zhì)點復雜的多 , 除了重力、 支持力、摩擦力之外 , 還有升力和空氣阻力 , 而后兩者都是隨速度變化的資料內(nèi)容僅供您學習參考，如有不當或者侵權(quán)，請聯(lián)系改正或者刪除。函數(shù)。下面對于飛機起飛時滑跑距離的問題作進一步討論。飛機起飛 ( 或降落 ) 受力如 錯誤 !未找到引用源。 所示圖 3開始 ,飛機的阻力和升力都等于0;隨著滑跑速度的增加,阻力和升力也跟著增大。 當滑跑速度略大于飛機的失速速度的 10%時 , 飛機抬頭 , 迎角增加 , 升力很快超過重力 , 由于地面摩擦阻力的消失和起落架的收起使飛機阻力大大減小 , 飛機凈推力增加。 飛行速度

6、達到 1.2vs ( 失速速度 ) 時 , 飛機轉(zhuǎn)入爬升。 按照 FAA規(guī)定 , 起飛安全速度大于等于1.2vs 。其中vs2GCL, max S( G 為飛行重力 ,C L, max 為最大升力系數(shù), S 為機翼面積 )則有NWL資料內(nèi)容僅供您學習參考，如有不當或者侵權(quán)，請聯(lián)系改正或者刪除。fN平行地面方向向前合力為FTD(GL)Fma觀察此式 ,加速度 a 為T( 發(fā)動機推力 ) 、 D( 空氣阻力 )、G( 飛機重力 )、 L( 升力 )、的函數(shù)。起飛之際 ,在大部分起飛距離內(nèi) , T為合理常數(shù) ( 特別是對噴氣式飛機 ) , G、也是常數(shù)。但 L 和 D兩者隨速度而改變。因為L1v2

7、SC2L和12S(CD ,0CL2Dv)2eAR其中 AR 為飛機的展弦比。對于需做些解釋。當飛機接近地面飛行時 ,其翼尖漩渦的強度 ,因為與地面的交互影響 ,多少有些降低。因為這些漩渦 , 誘導機翼產(chǎn)生下降流 w ( downwash) ,接著又生誘導阻力; 當飛機接近地面飛行時, 下降流和連帶的誘導阻力都降低了 ,這一現(xiàn)象稱之為地面效應( ground effect) ,這是因為飛機高于地面接近降落的瞬間, 具有上浮傾向。 基于空氣動力學原理得近似式為（2）16h / b1(16h / b)2其中 , h為機翼距地面高度 , b為翼展?；谏鲜?,要精確計算在起飛距離內(nèi)速度對時間的變化和最資料內(nèi)容僅供您學習參考，如有不當或者侵權(quán)，請聯(lián)系改正或者刪除。后的離地距離 ,需對上式進行積分。 且應分別由上兩式考慮到T 和D 因速度不同的變化,以及任何對推力T 的速度影響。這些力沿起飛距離的標準變化如錯誤 !未找到引用源。 所示。其中s 正比于 v 2 。因D 和 T 都正比于動壓 q1v 2 ,故她們在圖中看來 , 近似線性變2化 ; 同時 , 該圖依賴噴氣飛機繪出, 故推力 T 亦為相正確常數(shù)。圖 4簡單而近似的起飛距離sL0 可求得如下。假定T 為常數(shù)