空氣動(dòng)力學(xué)與飛行原理PPT課件

1、航空職業(yè)教育“十三五”規(guī)劃教材無人機(jī)應(yīng)用技術(shù)專業(yè)系列空氣動(dòng)力學(xué)與飛行原理空氣動(dòng)力學(xué)與飛行原理第第3 3章章 飛行性能飛行性能第第3 3章章 飛行性能飛行性能飛行性能 飛機(jī)的飛行性能是評(píng)價(jià)飛行器優(yōu)劣的重要指標(biāo)，主要指飛行器的飛行能力，根據(jù)飛行器在飛行中的各種狀態(tài)，一般可分為平飛性能、上升下降性能、起飛著陸性能、機(jī)動(dòng)性能和特殊飛行性能等。飛機(jī)平飛、上升、下降指的是飛機(jī)既不帶傾斜也不帶側(cè)滑的等速直線飛行，這是飛機(jī)最基本的飛行性能。第第3 3章章 飛行性能飛行性能3.13.1平飛性能平飛性能3.23.2爬升和下降性能爬升和下降性能 3.33.3起飛和著陸性能起飛和著陸性能3.43.4機(jī)動(dòng)飛行性能機(jī)動(dòng)飛

2、行性能3.53.5特殊飛行性能特殊飛行性能3.13.1 平飛性能平飛性能平飛性能飛機(jī)作等速直線水平的飛行，叫平飛。平飛過程中作用于飛機(jī)的外力有升力、重力、拉力（或推力）和阻力，如圖 3-1 所示。為了克服飛機(jī)飛行過程中的飛行阻力， 就需要發(fā)動(dòng)機(jī)產(chǎn)生向前的推力，使飛機(jī)以一定的速度向前飛行，從而產(chǎn)生足夠的升力， 使飛機(jī)克服自身的重力并能在空中持續(xù)飛行。當(dāng)飛機(jī)在空中飛行時(shí)，若飛機(jī)的升力等于重力，發(fā)動(dòng)機(jī)推力等于飛行阻力，則飛機(jī)將沿水平直線方向維持穩(wěn)定的平衡飛行狀態(tài)。圖 3-1 飛機(jī)平飛時(shí)的受力情況3.13.1 平飛性能平飛性能平飛時(shí)，飛機(jī)無轉(zhuǎn)動(dòng)，各力對(duì)重心的力矩相互平衡，且上述各力均通過飛機(jī)重心。為保

3、持平飛，需要有足夠的升力以平衡飛機(jī)的重力，為了產(chǎn)生這一升力所需的飛行速度，叫平飛所需速度。影響平飛所需速度的因素： （1）飛機(jī)重力。在其他因素都不變的條件下，飛機(jī)重力越大，為保持平飛所需的升力就越大，故平飛所需速度也越大。相反，飛機(jī)重力越小，平飛所需速度就越小。 （2）機(jī)翼面積。機(jī)翼面積大，升力也大。為了獲得同樣大的升力以平衡飛機(jī)重力， 平飛所需速度就小。反之，機(jī)翼面積小，平飛所需速度就大。 （3）空氣密度。空氣密度小，升力也小，為了獲得同樣大的升力以平衡飛機(jī)重力， 平飛所需速度就增大。反之，空氣密度大，平飛所需速度就小，空氣密度的大小是隨飛行高度以及該高度的氣溫氣壓而變化的，飛行高度3.13

4、.1 平飛性能平飛性能升高，或在同一高度上，氣溫升高或氣壓降低，空氣密度都會(huì)減小，反之增大。 （4）升力系數(shù)。升力系數(shù)大，平飛所需速度就小。因?yàn)樯ο禂?shù)大，升力大，只需較小的速度就能獲得平衡飛機(jī)重力的升力。反之，升力系數(shù)小，平飛所需速度就大。而升力系數(shù)的大小又決定于飛機(jī)迎角的大小和增升裝置的使用情況。迎角不同，升力系數(shù)不同，平飛所需速度也就不同。在小于臨界迎角的范圍內(nèi)，用大迎角平飛，升力系數(shù)大，平飛所需速度就小，用小迎角平飛，升力系數(shù)小，平飛所需速度就大，即平飛中每一個(gè)迎角均有一個(gè)與之對(duì)應(yīng)的平飛所需速度。增升裝置的使用情況不同，升力系數(shù)大小也不同，平飛所需速度也不一樣。在飛機(jī)的平飛性能中，飛行

5、速度是最重要的性能之一。飛行速度，對(duì)軍用飛機(jī)來說一般指最大平飛速度，而對(duì)民用飛機(jī)來說一般指巡航速度.3.13.1 平飛性能平飛性能3.1.13.1.1 最小平飛速度最小平飛速度最小平飛速度 vmin，是指在一定高度上飛機(jī)能維持水平直線飛行的最小速度（由于發(fā)動(dòng)機(jī)的性能和飛行高度有很大關(guān)系，所以在考慮飛機(jī)的飛行性能時(shí)，必須注意它的飛行高度），單位是 km/h。最小平飛速度取決于飛機(jī)的最大升力系數(shù) CLmax，其值應(yīng)略大于當(dāng)飛機(jī)的升力等于重力時(shí)的飛行速度。對(duì)飛機(jī)來說，最小平飛速度越小越好，因?yàn)樽钚∑斤w速度越小，飛機(jī)就可用越小的速度接地，以改善飛機(jī)的著陸性能，這個(gè)速度對(duì)飛機(jī)的起降性能及飛機(jī)作低速飛行時(shí)

6、的安全性有重要影響。式中：G 為飛機(jī)重力； 為當(dāng)?shù)氐目諝饷芏?；S 為機(jī)翼面積。隨著高度的增加， 將減小，故最小平飛速度將增加。3.13.1 平飛性能平飛性能3.1.23.1.2 最大平飛速度最大平飛速度最大平飛速度 vmax 是指飛機(jī)水平直線平衡飛行時(shí)，在一定的飛行距離內(nèi)（一般應(yīng)不小于 3km），發(fā)動(dòng)機(jī)推力在最大狀態(tài)下，飛機(jī)所能達(dá)到的最大飛行速度，單位是km/h。它是一架飛機(jī)能飛多快的指標(biāo)，要提高飛機(jī)的最大平飛速度，一是要減小飛機(jī)的飛行阻力，另外還要增加發(fā)動(dòng)機(jī)的推力，但應(yīng)注意隨著發(fā)動(dòng)機(jī)推力的增加，發(fā)動(dòng)機(jī)本身重力和尺寸也隨之增加，燃油消耗也增加，并導(dǎo)致飛機(jī)重力和空氣阻力增大。而且，隨著飛行速度的

7、增加，當(dāng)速度接近于聲速或超過聲速時(shí)，飛機(jī)上將產(chǎn)生激波，此時(shí)，飛機(jī)阻力將急劇增加。因此，不改變飛機(jī)的外形，想提高飛行速度是不可能的。3.13.1 平飛性能平飛性能3.1.33.1.3 巡航速度巡航速度巡航速度 vcru 是指發(fā)動(dòng)機(jī)在飛行每千米消耗燃油量最小情況下的飛行速度。巡航速度顯然要大于最小平飛速度，小于最大平飛速度。飛機(jī)以巡航速度飛行最經(jīng)濟(jì)。3.23.2 爬升和下降性能爬升和下降性能3.2.13.2.1 爬升性能爬升性能飛機(jī)沿向上傾斜的軌跡所作的等速直線飛行就叫爬升。爬升是飛機(jī)取得高度的基本方法。爬升中作用于飛機(jī)的外力和平飛相同，有升力、重力、拉力（或推力）和阻力。飛機(jī)的爬升性能主要包括最

8、大爬升角、最大爬升率、爬升時(shí)間和爬升限度。1.1.爬升角和爬升梯度爬升角和爬升梯度爬升角是飛機(jī)爬升軌跡與水平線之間的夾角。爬升角越大，說明經(jīng)過同樣的水平距離后，爬升的高度越高。爬升高度與水平距離的比值，就是爬升梯度。飛機(jī)的剩余拉力（或剩余推力）越大，或飛機(jī)重力越小，則爬升角和爬升梯度越大。3.23.2 爬升和下降性能爬升和下降性能3.2.13.2.1 爬升性能爬升性能2 2. .爬升率和最快爬升速度爬升率和最快爬升速度在爬升中，飛機(jī)每秒所爬升的高度，稱爬升率，也稱爬升垂直速度。爬升率越大，表明飛機(jī)爬升到一定高度所需的時(shí)間越短，飛機(jī)就能迅速取得高度。所以說，飛機(jī)的最大爬升率是飛機(jī)重要的飛行性能之

9、一。剩余功率越大或飛機(jī)重力越小，則爬升率越大。因?yàn)轱w機(jī)爬升的過程，實(shí)際就是將剩余功率變成勢(shì)能的過程。在飛機(jī)重力不變的情況下，剩余功率越大，飛機(jī)在單位時(shí)間內(nèi)增加的勢(shì)能就越多，爬升率也就越大。在剩余功率一定的情況下，飛機(jī)重力越小，在單位時(shí)間內(nèi)爬升的高度越高、爬升率也就越大。在重力一定的情況下，爬升率的大小主要決定于剩余功率的大小，而剩余功率的大小又決定于油門位置和爬升速度。在油門位置一定的情況下，用不同速度爬升，由于剩余功率大小不同，爬升率大小也就不同。對(duì)低速螺旋槳飛機(jī)，加滿油門， 在有利速度附近，剩余功率最大，所以用近似有利3.23.2 爬升和下降性能爬升和下降性能3.2.13.2.1 爬升性能

10、爬升性能速度的速度爬升，可以得到最大爬升率。3.3. 爬升時(shí)間和爬升限度爬升時(shí)間和爬升限度爬升率的變化決定于剩余功率的變化。所以，爬升率隨飛行高度的變化，也就決定于剩余功率隨飛行高度的變化。這就可以確定出飛機(jī)在各個(gè)飛行高度上的最大爬升率以及最快爬升速度。在額定高度以上，隨著高度的升高，發(fā)動(dòng)機(jī)的功率減小，可用功率減小，剩余功率隨之減小。所以，最大爬升率隨著高度的升高一直減小。既然最大爬升率隨高度的增加而一直減小，那么爬升到一定高度，爬升率勢(shì)必要減小到零。這時(shí)飛機(jī)不可能再繼續(xù)爬升。爬升率等于零的高度稱作理論爬升限度，簡(jiǎn)稱理論升限。升限是一架飛機(jī)能飛多高的指標(biāo)，當(dāng)飛機(jī)爬升到某一極限高度時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)已沒

11、有剩余的能力使飛機(jī)高度進(jìn)一步增加，飛機(jī)僅能以這一速度作水平直線飛行。3.23.2 爬升和下降性能爬升和下降性能3.2.13.2.1 爬升性能爬升性能但在此飛行高度上，飛機(jī)稍受干擾或操縱不慎就可能降低高度，因此，又稱此極限高度為理論升限。由于上述原因，飛機(jī)在實(shí)際飛行中不得不在稍低于理論升限的高度上飛行，以便具有一定的推力儲(chǔ)備和良好的操縱性。一般規(guī)定，對(duì)應(yīng)于垂直爬升速度為 5m/s 時(shí)的最大平飛高度為實(shí)際飛行的最大高度，此高度稱為飛機(jī)的實(shí)用升限。飛機(jī)爬升到預(yù)定高度所需的最短時(shí)間，叫爬升時(shí)間。3.23.2 爬升和下降性能爬升和下降性能3.2.23.2.2 下降性能下降性能飛機(jī)沿向下傾斜的軌跡所作的等

12、速直線飛行就稱下降。下降是飛機(jī)降低高度的基本方法。下降中作用于飛機(jī)的外力和平飛相同，有升力、重力、拉力（或推力）和阻力。飛機(jī)的下降根據(jù)需要可用正拉力、零拉力或負(fù)拉力進(jìn)行。拉力近似于零（閉油門） 的下降叫下滑。飛機(jī)的下降性能主要包括最小下降角、最小下降率和最大下降距離。1 1. .下降角和下降率下降角和下降率下降軌跡與水平線之間的夾角稱下降角。飛機(jī)每秒所降低的高度叫下降率。下降率越大，飛機(jī)降低高度越快，下降到一定高度的時(shí)間就越短。3.23.2 爬升和下降性能爬升和下降性能3.2.23.2.2 下降性能下降性能2 2. .下降距離下降距離飛機(jī)下降一定高度所通過的水平距離，稱下降距離。下降距離的長短

13、，取決于下降高度和下降角。下降高度越高，下降角越小，下降距離就越長。以有利迎角下降， 因升阻比最大，下降角最小，故下降距離最長。能獲得最大下降距離的下降速度，叫作最大下降距離下降速度。零拉力下滑時(shí)，最大下滑距離速度就等于有利速度。凡是使升阻比減小、下降角增大的因素都將使下降距離縮短。例如，在放起落架、襟翼， 飛機(jī)結(jié)冰等情況下，升阻比減小，下降角增大，下降距離縮短；飛機(jī)用負(fù)拉力下降時(shí)， 下降角增大，下降距離縮短。飛行中常可根據(jù)滑翔比的大小來估計(jì)下降距離的長短。滑翔比是下降距離與下降高度之比，即飛機(jī)每降低 1m 高度所前進(jìn)的距離。在高度一定的情況下，滑翔比越大，下降距離就越長。在無風(fēng)和零拉力的情況

14、下，滑翔比就等于飛機(jī)的升阻比。3.33.3 起飛和著陸性能起飛和著陸性能飛機(jī)的起飛和著陸是兩個(gè)重要的飛行狀態(tài)，起飛著陸性能的好壞有時(shí)甚至?xí)绊懙斤w機(jī)能否順利完成正常的飛行任務(wù)。飛機(jī)的起飛著陸性能指標(biāo)可以概括為兩部分： 一是起飛和著陸的距離，二是起飛離地和著陸接地時(shí)的速度，后者除了影響起飛和著陸距離外，還關(guān)系到起降安全飛機(jī)從開始滑跑到離開地面，并升到一定高度的運(yùn)動(dòng)過程，稱作起飛。飛機(jī)的起飛過程是一種加速飛行的過程，它包括地面加速滑跑和加速離地并爬升到安全高度兩個(gè)階段，圖 3-2 所示為飛機(jī)的起飛過程。3.3.13.3.1 飛機(jī)的起飛性能飛機(jī)的起飛性能圖 3-2 飛機(jī)的起飛過程3.33.3 起飛和

15、著陸性能起飛和著陸性能飛機(jī)起飛前停在起飛線上，駕駛員踩住剎車加大油門到最大轉(zhuǎn)速狀態(tài)后，松開剎車使飛機(jī)加速滑跑。當(dāng)加速到一定速度時(shí)，駕駛員拉起駕駛桿，使飛機(jī)抬頭增加迎角， 當(dāng)升力等于重力時(shí)飛機(jī)開始離開地面，此時(shí)所對(duì)應(yīng)的速度為離地速度。隨著升力進(jìn)一步增加，飛機(jī)加速上升，當(dāng)飛機(jī)上升到安全高度 h 時(shí)，起飛過程結(jié)束，此時(shí)飛機(jī)所飛越（包括滑跑）的地面距離即為飛機(jī)的起飛距離。飛機(jī)的起飛距離越短越好。為了縮短飛機(jī)的起飛距離，可以采用增升裝置來增大升力；也可以增加推力來加速，如可以采用助推火箭增大推力，縮短加速所需時(shí)間。另外，對(duì)于艦載機(jī)還可以采用彈射起飛的方法縮短起飛距離。3.33.3 起飛和著陸性能起飛和著

16、陸性能圖 3-3 所示為助推火箭加速器，其本身是一個(gè)或幾個(gè)固體火箭發(fā)動(dòng)機(jī)（又稱助推火箭），通常掛在機(jī)翼或機(jī)身下面，它能產(chǎn)生較大的推力，大大縮短飛機(jī)起飛距離。有些無人機(jī)沒有起落架，就是靠火箭助推起飛，然后使用機(jī)上發(fā)動(dòng)機(jī)繼續(xù)飛行。助推火箭工作時(shí)間很短，工作完畢后即可拋掉。圖 3-3 助推火箭加速器3.33.3 起飛和著陸性能起飛和著陸性能圖 3-4 所示為艦載機(jī)的飛行甲板，在航空母艦長一百多米的起飛甲板上，一般的艦載機(jī)很難靠自身的發(fā)動(dòng)機(jī)起飛，因此常用蒸汽彈射裝置幫助起飛。該裝置主要是利用航空母艦上的高壓蒸汽推動(dòng)蒸汽作動(dòng)筒的活塞，在活塞巨大推力的作用下，活塞上的牽引鉤牽引著飛機(jī)沿著彈射導(dǎo)軌加速，使飛

17、機(jī)迅速達(dá)到起飛速度離開甲板而起飛， 圖 3-5 所示為航空母艦甲板上的蒸汽彈射器的導(dǎo)軌圖 3-4 航空母艦的飛行甲板1攔阻索；2升降機(jī)；3應(yīng)急阻攔網(wǎng)；4彈射裝置圖 3-5 蒸汽彈射器導(dǎo)軌3.33.3 起飛和著陸性能起飛和著陸性能3.3.23.3.2 飛機(jī)的著陸性能飛機(jī)的著陸性能飛機(jī)從一定高度下滑，并降落到地面進(jìn)行滑跑直至完全停止運(yùn)動(dòng)的整個(gè)過程，稱著陸。飛機(jī)的著陸過程是一種減速飛行的過程，它包括下滑、拉平、平飛減速、飄落觸地和著陸滑跑五個(gè)階段，圖 3-6 所示為飛機(jī)的著陸過程。圖 3-6 飛機(jī)的著陸過程飛機(jī)從安全高度 h 下滑時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)處于慢車工作狀態(tài)，襟翼打開到最大角度，飛機(jī)以接近等速直線下滑

18、。當(dāng)接近地面時(shí)，駕駛員應(yīng)將飛機(jī)拉平，然后保持在離地 1m 左右進(jìn)行平飛減速。隨著飛行速度的減小，駕駛員應(yīng)不斷拉桿使迎角增大，以使飛機(jī)緩慢地降低高度。當(dāng)升力不足以平衡飛機(jī)重力時(shí)，飛機(jī)開始飄落，并以主輪接地，此時(shí)3.33.3 起飛和著陸性能起飛和著陸性能對(duì)應(yīng)的速度就是著陸接地速度。飛機(jī)接地后，速度進(jìn)一步降低，并進(jìn)入滑跑階段，此時(shí)駕駛員可以采用剎車等操作使飛機(jī)繼續(xù)減速，直到飛機(jī)完全停止。飛機(jī)在著陸過程中所飛越（包括滑跑）的地面距離為著陸距離。飛機(jī)的著陸速度越小，著陸距離越短，著陸性能就越好，飛行安全性也越高。為了提高飛機(jī)的著陸性能，除有效地使用剎車裝置外，還可以采用反向推力裝置產(chǎn)生反向推力，也可以通

19、過打開擾流片、阻力板或減速傘等來增加阻力。圖 3-7 所示為飛機(jī)著陸時(shí)采用的減速傘（阻力傘），它用增大空氣阻力的方法使飛機(jī)減速。減速傘由主傘、引導(dǎo)傘、掛扣、鋼索和傘袋等組成，主傘通過鋼索、掛扣與機(jī)身尾部專用掛鉤連接，并收入尾部傘艙內(nèi)。飛機(jī)著陸后，飛行員打開傘艙門，引導(dǎo)傘彈出，在空氣阻力作用下打開并拉出主傘，主傘打開產(chǎn)生很大的空氣阻力，使飛機(jī)減速。在飛機(jī)滑跑的后段，速度降低，減速傘的作用不大，應(yīng)即時(shí)拋掉，避免在地面拖壞減速傘3.33.3 起飛和著陸性能起飛和著陸性能圖 3-7 減速傘3.43.4 機(jī)動(dòng)飛行性能機(jī)動(dòng)飛行性能飛機(jī)的機(jī)動(dòng)性是指飛機(jī)在一定時(shí)間內(nèi)改變飛行狀態(tài)（速度、高度及飛行方向）的能力。

20、對(duì)飛機(jī)機(jī)動(dòng)性的要求，取決于飛機(jī)要完成的飛行任務(wù)。在奪取空戰(zhàn)優(yōu)勢(shì)時(shí)，飛機(jī)的機(jī)動(dòng)性起著相當(dāng)重要的作用，所以機(jī)動(dòng)性是軍用飛機(jī)重要的戰(zhàn)術(shù)指標(biāo)。對(duì)于戰(zhàn)斗機(jī)而言，要求空中格斗，對(duì)機(jī)動(dòng)性要求就很高。對(duì)于運(yùn)輸機(jī)，一般不要求在空中作劇烈動(dòng)作，機(jī)動(dòng)性要求就低。通常用加速度來表示飛機(jī)的機(jī)動(dòng)性：水平加速度，表示速度改變的快慢；法向加速度，表示飛行方向改變大??；垂直加速度，表示飛行高度的改變。一般常用過載來表示加速度，飛機(jī)的過載是指飛機(jī)所受除重力之外的外力總和與飛機(jī)重力之比。除特殊情況外，一般只考慮垂直方向上的過載。垂直方向上的過載可以表示為飛機(jī)升力與飛機(jī)重力的比值，即式中，L 為飛機(jī)的升力，G 為飛機(jī)的重量。飛機(jī)機(jī)動(dòng)

21、性設(shè)計(jì)要求越高，過載 ny 就要求越大， 高機(jī)動(dòng)性要求的飛機(jī)，過載可高達(dá) 9 左右，這就要求飛3.43.4 機(jī)動(dòng)飛行性能機(jī)動(dòng)飛行性能機(jī)結(jié)構(gòu)應(yīng)能夠承受相應(yīng)的載荷。飛機(jī)的機(jī)動(dòng)飛行性能，按機(jī)動(dòng)特性劃分，可分為速度機(jī)動(dòng)性、高度機(jī)動(dòng)性和方向機(jī)動(dòng)性。按飛機(jī)運(yùn)動(dòng)軌跡劃分，可分為垂直平面內(nèi)的機(jī)動(dòng)飛行、水平平面內(nèi)的機(jī)動(dòng)飛行和空間機(jī)動(dòng)飛行。下面從機(jī)動(dòng)特性方面進(jìn)行介紹速度機(jī)動(dòng)性就是飛機(jī)的平飛加減速性能。通常用從一個(gè)平飛速度加速（或減速） 到另一個(gè)平飛速度所需的時(shí)間來衡量飛機(jī)平飛加減速性能的優(yōu)劣。飛機(jī)增加或減小一定的速度所需的時(shí)間越短，表明加減速性能越好。現(xiàn)代噴氣式飛機(jī)的最大速度不斷提高，平飛速度范圍日益擴(kuò)大，加減速

22、的幅度也隨之增大，因此，對(duì)飛機(jī)的速度機(jī)動(dòng)性提出了更高的要求。通常把從 0.7Vmax 加速到 0.9Vmax 的時(shí)間，作為加速指標(biāo)。把從 Vmax 減速到 0.7Vmax 的時(shí)間，作為減速指標(biāo)。3.4.13.4.1 速度機(jī)動(dòng)性速度機(jī)動(dòng)性3.43.4 機(jī)動(dòng)飛行性能機(jī)動(dòng)飛行性能為了提高飛機(jī)速度機(jī)動(dòng)性，現(xiàn)代噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)一般都有加力裝置，同時(shí)飛機(jī)上也設(shè)有減速裝置。有的飛機(jī)上還裝有火箭加速器，使用加力裝置或火箭加速器，飛機(jī)的加速性能就大大提高；放出減速板，飛機(jī)的減速性能就得到了提高。飛機(jī)在空中改變高度的能力，稱作飛機(jī)的高度機(jī)動(dòng)性。高度機(jī)動(dòng)性的好壞，通常用單位時(shí)間內(nèi)飛行高度變化的多少來衡量，飛行高度改變得快

23、，表明高度機(jī)動(dòng)性好。俯沖和躍升是同時(shí)改變速度、高度的機(jī)動(dòng)飛行。通常，可將整個(gè)躍升、俯沖飛行過程分為進(jìn)入段、直線段及改出段，如圖 3-8 所示，其中筋斗亦可看成是由進(jìn)入躍升段到改出俯沖段等幾段所組成。3.4.23.4.2 高度機(jī)動(dòng)性高度機(jī)動(dòng)性3.43.4 機(jī)動(dòng)飛行性能機(jī)動(dòng)飛行性能3.4.23.4.2 下降性能下降性能1 1. .俯沖俯沖俯沖是飛機(jī)將勢(shì)能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能、迅速降低高度、增大速度的機(jī)動(dòng)飛行，作戰(zhàn)飛機(jī)常借此來提高轟炸和射擊的準(zhǔn)確度。俯沖過程分為進(jìn)入、直線和改出俯沖三個(gè)階段，如圖 3-8 所示。在急劇俯沖時(shí)，為了防止速度增加過多和超過相應(yīng)高度的最大允許速度，必須減小發(fā)動(dòng)機(jī)推力，有時(shí)需放下減速板

24、。改出俯沖后的高度不應(yīng)低于規(guī)定的安全高度。從俯沖中改出時(shí)，飛行員應(yīng)柔和并有力地拉桿，增大迎角，使升力大于重力第一分力，構(gòu)成向心力，迫使飛機(jī)向上作曲線運(yùn)動(dòng)。這時(shí)的過載 ny，甚至?xí)_(dá)到910，對(duì)飛機(jī)結(jié)構(gòu)和飛行員造成嚴(yán)重影響。所以，俯沖速度不應(yīng)過大，改出不應(yīng)過猛，以免造成飛機(jī)結(jié)構(gòu)損壞或飛行員暈厥的事故。使用中的 ny，一般不允許大于 8。3.43.4 機(jī)動(dòng)飛行性能機(jī)動(dòng)飛行性能3.4.23.4.2 下降性能下降性能2 2. .躍升躍升躍升是將飛機(jī)的動(dòng)能轉(zhuǎn)變成勢(shì)能，迅速取得高度優(yōu)勢(shì)的一種機(jī)動(dòng)飛行。躍升性能的好壞由躍升增加的高度 H 及所需的時(shí)間來衡量，如圖 3-8 所示。飛機(jī)在作躍升機(jī)動(dòng)后的高度可大大

25、超過飛機(jī)的靜升限（靜升限是指飛機(jī)能作水平直線飛行的最大高度） 。例如，某型戰(zhàn)斗機(jī)的實(shí)用升限為 19500m，當(dāng)在 13500m 高度上以 Ma 2.05 的速度進(jìn)行躍升后，飛機(jī)可達(dá)到 23000m 的高度。通過躍升可達(dá)到的最大高度為飛機(jī)的動(dòng)升限。3.43.4 機(jī)動(dòng)飛行性能機(jī)動(dòng)飛行性能3.4.23.4.2 下降性能下降性能3 3. .筋斗筋斗飛機(jī)在垂直平面內(nèi)作軌跡近似橢圓、航跡方向改變 360的機(jī)動(dòng)飛行為筋斗飛行，如圖 3-8 所示。筋斗飛行由爬升、倒飛、俯沖、平飛等動(dòng)作組成，它是衡量飛機(jī)機(jī)動(dòng)性的基本指標(biāo)之一，完成一個(gè)筋斗所需的時(shí)間越短，機(jī)動(dòng)性越好。要實(shí)現(xiàn)筋斗飛行，飛行員應(yīng)先加大油門，增加速度，

26、然后拉桿使飛機(jī)曲線上升；飛過頂點(diǎn)后，減小油門，繼續(xù)保持拉桿位置，飛機(jī)開始曲線下降，最后改為平飛。翻筋斗時(shí)，過載可達(dá)到 6。圖 3-8 俯沖、筋斗和躍升飛行3.43.4 機(jī)動(dòng)飛行性能機(jī)動(dòng)飛行性能3.4.33.4.3 方向機(jī)動(dòng)性方向機(jī)動(dòng)性方向機(jī)動(dòng)性是飛機(jī)在空中改變方向的能力。飛機(jī)在改變方向時(shí)，最常用的機(jī)動(dòng)動(dòng)作是盤旋，所以盤旋的半徑及盤旋一周的時(shí)間，常用來作為衡量飛機(jī)方向機(jī)動(dòng)性的標(biāo)志。盤旋半徑越小，盤旋一周的時(shí)間越短，表示飛機(jī)方向機(jī)動(dòng)性越好。通常所說盤旋是指飛機(jī)連續(xù)轉(zhuǎn)彎不小于 360的飛行。盤旋中，飛機(jī)可以帶側(cè)滑，也可不帶側(cè)滑；飛機(jī)速度及盤旋半徑可隨時(shí)間而變，也可不隨時(shí)間而變。在各種盤旋情況中，不帶

27、側(cè)滑、飛行速度及盤旋半徑不隨時(shí)間變化的叫作正常盤旋，具有一定的代表性。下面討論飛機(jī)在水平面內(nèi)的盤旋。飛機(jī)在水平面內(nèi)作等速圓周飛行，稱作盤旋飛行，如圖 3-9 所示。通常情況下， 坡度（指飛機(jī)傾斜的程度）小于 45時(shí)，稱作小坡度盤旋；坡度大于 45時(shí)，稱作大坡度盤旋。盤旋和轉(zhuǎn)彎的操縱動(dòng)作完全相同，只是轉(zhuǎn)彎的角度達(dá)不到 360而已。3.43.4 機(jī)動(dòng)飛行性能機(jī)動(dòng)飛行性能3.4.33.4.3 方向機(jī)動(dòng)性方向機(jī)動(dòng)性盤旋一周所需的時(shí)間越短，盤旋半徑越小，飛機(jī)的方向機(jī)動(dòng)性就越好。在作戰(zhàn)時(shí)，希望盤旋半徑越小越好，這時(shí)就要盡量使飛機(jī)傾斜加大坡度，以增大使飛機(jī)作曲線運(yùn)動(dòng)的向心力。在盤旋中，為了保持在垂直方向上升

28、力與重力的平衡，維持高度不變，當(dāng)改變坡度時(shí)，需要相應(yīng)地改變升力的大小，坡度越大，則所需的升力也就越大，飛機(jī)的過載也就越大。表 3-1 所示為在不同坡度盤旋時(shí)飛機(jī)所對(duì)應(yīng)的不同的過載。圖 3-9 飛機(jī)盤旋飛行y ys s0 0151530304545606075758080ny11.041.161.4123.845.76表 3-1 不同坡度盤旋時(shí)飛機(jī)的過載3.43.4 機(jī)動(dòng)飛行性能機(jī)動(dòng)飛行性能3.4.33.4.3 方向機(jī)動(dòng)性方向機(jī)動(dòng)性從表 3-1 中可以看出，當(dāng)飛機(jī)以 80的坡度盤旋時(shí)，升力增大到飛機(jī)重力的 5.76倍，此時(shí)飛機(jī)結(jié)構(gòu)和飛行員所受的力也相應(yīng)增大。由于過載的限制，飛機(jī)速度越大， 盤旋半

29、徑也將越大。例如，美國的 SR-71 偵察機(jī)，當(dāng)飛行速度為 3529km/h 時(shí)，其盤旋半徑可達(dá) 193km。飛機(jī)飛行時(shí)除了有平飛加減速、俯仰、筋斗、躍升和盤旋等最基本的常規(guī)機(jī)動(dòng)動(dòng)作外，隨著飛機(jī)飛行性能的提高，對(duì)于現(xiàn)代先進(jìn)戰(zhàn)斗機(jī)還可以完成橫滾、戰(zhàn)斗轉(zhuǎn)彎、過失速機(jī)動(dòng)等動(dòng)作。橫滾動(dòng)作是飛行表演和空中格斗中的常用動(dòng)作，并常常與其他動(dòng)作伴隨完成。首先根據(jù)飛機(jī)機(jī)型、動(dòng)力情況等選擇進(jìn)入動(dòng)作的速度，當(dāng)速度過低時(shí)進(jìn)入動(dòng)作可能導(dǎo)致失速，而速度過高時(shí)進(jìn)入動(dòng)作則可能導(dǎo)致對(duì)飛機(jī)氣動(dòng)舵面和機(jī)體結(jié)構(gòu)的傷害。通過俯沖、爬升以及控制油門等方式進(jìn)入到合適的速度區(qū)間后，可以開始動(dòng)作。此時(shí)飛機(jī)處于平飛狀態(tài)，輕輕拉桿，使飛機(jī)3.43.4 機(jī)動(dòng)飛行性能機(jī)動(dòng)飛行性能3.4.33.4.3 方向機(jī)動(dòng)性方向機(jī)動(dòng)性具有 10 30的仰角（仰角的大小隨