飛行原理（第二版） 課件 第6章 盤旋

第6

章盤旋CONTENTS0204目錄6.1盤旋中的作用力和盤旋性能6.2盤旋的操縱原理6.3側(cè)滑和螺旋槳副作用對(duì)盤旋的影響6.4盤旋相關(guān)機(jī)動(dòng)飛行簡(jiǎn)介03016.1盤旋中的作用力和盤旋性能飛機(jī)正常盤旋時(shí)所受的力，有升力（L）、重力（W）、拉力（P）和阻力（D）。正常盤旋，要求飛機(jī)的姿態(tài)、速度和油門相互配合協(xié)調(diào)。6.1.1

盤旋中的作用力飛機(jī)的盤旋及其受力飛機(jī)的載荷是指除飛機(jī)本身重量以外的其他作用力（拉力或推力、氣動(dòng)力）的總和，其大小通常用載荷因數(shù)（LoadFactor），即載荷與飛機(jī)重力的比值來(lái)表示。載荷因數(shù)是一個(gè)無(wú)單位的矢量，其方向?yàn)檩d荷的方向。根據(jù)

FAR

的劃分，常見(jiàn)的民用飛機(jī)類別的限制載荷因數(shù)如表：6.1.2

飛機(jī)的載荷因數(shù)民用飛機(jī)的限制載荷因數(shù)正常盤旋中的載荷因數(shù)只取決于坡度，即一定的載荷因數(shù)對(duì)應(yīng)于一定的坡度，坡度越大，盤旋中的載荷因數(shù)越大。以

90°

坡度正常盤旋，載荷因數(shù)將等于無(wú)窮大。6.1.2

飛機(jī)的載荷因數(shù)不同坡度盤旋對(duì)應(yīng)的載荷因素1.

盤旋速度、拉力、功率、半徑與時(shí)間保持盤旋高度不變，使升力垂直分力平衡飛機(jī)重力所需要的速度，稱為盤旋所需速度：保持盤旋所需速度所需要的拉力，稱為盤旋所需拉力。盤旋時(shí)所需拉力應(yīng)等于盤旋時(shí)的阻力，即：盤旋所需拉力和盤旋所需速度的乘積就是盤旋所需功率，即盤旋所需拉力每秒所做的功，用式子表示為：從盤旋運(yùn)動(dòng)方程可知，盤旋半徑為：盤旋一周的時(shí)間等于盤旋一周的周長(zhǎng)與盤旋速度之比，所以：6.1.3

盤旋性能1.

盤旋速度、拉力、功率、半徑與時(shí)間6.1.3

盤旋性能所謂標(biāo)準(zhǔn)速率轉(zhuǎn)彎是指按

3°/s?的速率進(jìn)行轉(zhuǎn)彎，各型飛機(jī)以標(biāo)準(zhǔn)速率盤旋一周所需的時(shí)間為

2

min。標(biāo)準(zhǔn)速率轉(zhuǎn)彎2.

盤旋拉力曲線盤旋拉力曲線是由盤旋所需拉力曲線和可用拉力曲線組成的。盤旋所需拉力曲線是飛機(jī)在一定高度，用一定坡度盤旋時(shí)，盤旋所需拉力隨所需速度變化的曲線。盤旋所需拉力曲線是一族曲線，每根曲線對(duì)應(yīng)一個(gè)盤旋坡度，而盤旋可用拉力曲線與平飛可用拉力曲線是完全一樣的。6.1.3

盤旋性能某型噴氣客機(jī)的盤旋拉力曲線3.

極限盤旋性能1）飛機(jī)結(jié)構(gòu)強(qiáng)度限制盤旋坡度越大，盤旋半徑和盤旋時(shí)間就越小，飛機(jī)的載荷因素就越大。但飛機(jī)的最大載荷因素是設(shè)計(jì)時(shí)就預(yù)定了的，最大載荷因素對(duì)應(yīng)一個(gè)最大盤旋坡度。實(shí)際的盤旋坡度不能超過(guò)這個(gè)值。2）失速邊界限制盤旋所需拉力曲線左端對(duì)應(yīng)速度為飛機(jī)的失速速度。從理論上說(shuō)，飛機(jī)可以以失速速度盤旋，但考慮到飛機(jī)的穩(wěn)定性、操縱性以及飛機(jī)的安全裕度，實(shí)際上要求飛機(jī)盤旋的最小速度必須大于該坡度下的抖動(dòng)速度，這限制了飛機(jī)的小速度盤旋邊界。6.1.3

盤旋性能3.

極限盤旋性能3）發(fā)動(dòng)機(jī)功率限制發(fā)動(dòng)機(jī)功率越大，滿油門對(duì)應(yīng)的可用拉力曲線位置就越高，飛機(jī)的高速盤旋邊界受到發(fā)動(dòng)機(jī)最大可用功率的限制。6.1.3

盤旋性能極限盤旋限制因素6.2盤旋的操縱原理1.

飛機(jī)對(duì)稱面偏離飛行軌跡飛行中由于飛機(jī)對(duì)稱面偏離飛行軌跡（相對(duì)氣流）而造成的側(cè)滑，從操縱上講主要是只蹬舵或舵量過(guò)大所造成的。6.2.1

轉(zhuǎn)彎中的側(cè)滑與盤舵協(xié)調(diào)側(cè)滑與側(cè)滑角2.

飛行軌跡偏離飛機(jī)的對(duì)稱面飛行中由于飛行軌跡（相對(duì)氣流）偏離飛機(jī)對(duì)稱面而造成的側(cè)滑，從操縱上講主要是只壓盤或壓盤過(guò)多所引起。6.2.1

轉(zhuǎn)彎中的側(cè)滑與盤舵協(xié)調(diào)內(nèi)側(cè)滑與外側(cè)滑6.2.2

盤旋的操縱原理進(jìn)入階段的操縱原理盤旋進(jìn)入階段的操縱方法是：加油門、頂桿，速度增大至規(guī)定值時(shí)，手腳一致地向進(jìn)入方向壓盤蹬舵，同時(shí)帶桿保持高度；接近預(yù)定坡度時(shí)，回盤回舵。穩(wěn)定旋轉(zhuǎn)階段的操縱原理改出盤旋的基本操縱方法是：提前一定角度向盤旋反方向手腳一致地壓盤、蹬舵，逐漸減小飛機(jī)坡度，并防止側(cè)滑。隨著坡度的減小，向前頂桿，并收小油門，飛機(jī)接近平飛狀態(tài)時(shí)，將盤和舵回到中立，保持平飛。15°

坡度標(biāo)準(zhǔn)轉(zhuǎn)彎率正常盤旋儀表指示6.2.2

盤旋的操縱原理盤旋中兩側(cè)機(jī)翼的速度不同3.

改出階段的操縱原理改出盤旋的基本操縱方法是：提前一定角度向盤旋反方向手腳一致地壓盤、蹬舵，逐漸減小飛機(jī)坡度，并防止側(cè)滑。隨著坡度的減小，向前頂桿，并收小油門，飛機(jī)接近平飛狀態(tài)時(shí)，將盤和舵回到中立，保持平飛。6.3側(cè)滑和螺旋槳副作用對(duì)盤旋的影響側(cè)滑將引起飛機(jī)上的力和力矩發(fā)生變化，使飛機(jī)偏離預(yù)定的飛行狀態(tài)。盤旋中坡度正常，蹬舵過(guò)少會(huì)導(dǎo)致內(nèi)側(cè)滑，產(chǎn)生向外側(cè)的側(cè)力。此時(shí)，側(cè)力的垂直分力將使盤旋高度增加，側(cè)力的水平分力使盤旋半徑增大。內(nèi)側(cè)滑還會(huì)引起內(nèi)翼的升力增大、外翼的升力減小，促使飛機(jī)坡度減小，進(jìn)一步使盤旋高度增加、盤旋半徑增大。內(nèi)側(cè)滑時(shí)，側(cè)滑儀小球因慣性離心力減小而偏向玻璃管內(nèi)側(cè)，即表示飛機(jī)帶有內(nèi)側(cè)滑。6.3.1

側(cè)滑對(duì)盤旋的影響盤旋時(shí)轉(zhuǎn)彎側(cè)滑儀指示盤旋中有無(wú)側(cè)滑時(shí)側(cè)滑儀小球的受力對(duì)螺旋槳飛機(jī)，螺旋槳副作用對(duì)盤旋狀態(tài)的保持有一定的影響。反作用力矩力圖使飛機(jī)左傾；滑流的扭轉(zhuǎn)作用力圖使機(jī)頭左偏；在左盤旋中，機(jī)頭水平向左移動(dòng)，引起的進(jìn)動(dòng)作用使機(jī)頭垂直上抬，產(chǎn)生內(nèi)側(cè)滑，力圖減小坡度；而在右盤旋中，進(jìn)動(dòng)使機(jī)頭垂直下移，使飛機(jī)產(chǎn)生外側(cè)滑，力圖增大坡度。螺旋槳副作用的影響，在盤旋各階段均有所不同。螺旋槳副作用對(duì)大、小坡度的盤旋都有影響，只是影響程度不同。6.3.2

螺旋槳副作用對(duì)盤旋的影響6.4盤旋相關(guān)機(jī)動(dòng)飛行簡(jiǎn)介S

形轉(zhuǎn)彎通常由沿地面直線地標(biāo)（如道路）所進(jìn)行的一系列的

180°半圓飛行所組成。整個(gè)機(jī)動(dòng)中飛機(jī)高度保持不變，飛機(jī)的地面軌跡為一系列恒定半徑的半圓。飛機(jī)以垂直于直線地標(biāo)的方向進(jìn)入，然后進(jìn)行

180°

轉(zhuǎn)彎，再以

90°

垂直穿越直線地標(biāo)，如此往復(fù)進(jìn)行。6.4.1

S

形轉(zhuǎn)彎S

形轉(zhuǎn)彎一個(gè)懶八字由兩個(gè)相反方向的

180°

轉(zhuǎn)彎所組成，同時(shí)在每個(gè)轉(zhuǎn)彎飛行中，按對(duì)稱的方式進(jìn)行上升和下降。懶八字飛行中，飛機(jī)任何時(shí)刻都不處于水平直線飛行中，而飛機(jī)坡度則處于交替變化中，只有在

180°

轉(zhuǎn)彎結(jié)束，飛機(jī)轉(zhuǎn)向反方向轉(zhuǎn)彎的瞬間，飛機(jī)坡度才為零。6.4.2

懶八字（Lazy

Eight）懶八字