概念

平飞力的分析

平飞所需速度

平飞所需拉力及效力曲线

平飞功率曲线

概念

飞机作水平等速、直线飞行,叫平飞。平飞是最基本的飞行状态。

平飞力的分析

Y＝G

P＝X

式中:Y—升力;G—飞机重力,垂直于地面;P—螺旋桨推(拉)力;X—飞机的阻力

飞机维持平飞,除上述各力平衡外,各力绕重心的力矩也应平衡飞机不绕重心旋转(图1—3—1)。

平飞所需速度

飞机保持平飞需要有足够的升力,以平衡飞机的重力。为产生这个升力所得的速度,叫平飞所需速度。

1.影响平飞所需速度的因素

平飞中:G=1/2CyρV平飞2S

V平飞=√(2G/CyρS)

飞机重量(G):飞机重量大,则所需升力大。平飞所需速度大。

空气密度(ρ):空气密度小则升力小平飞所需速度大。

机翼面积(S):机翼面积大则升力大,平飞所需速度则小。

升力系数(Cy):升力系数大则升力大,平飞所需速度小。

在实际飞行中,飞机重量、机翼面积及同高度时的空气密度均可看成相对不变, 平飞所需速度主要随迎角变化。

2．平飞所需速度与迎角的关系

在小于临界迎角的范围内,迎角增大升力系数增大乎飞所需速度减小。平飞中, 每一个迎角对应一个平飞所需速度。

平飞所需拉力及效力曲线

飞机保持平飞,克服飞机阻力所密的拉力,叫平飞所需拉力(P平飞)

根据

G=Y

P平飞=X

K=Y/X

可得 P平飞=G/K

平飞所需拉力飞机重量和迎角有关。

平飞所需拉力随迎角变化,而平飞时每一个迎角对应一个速度。所以,当飞行重量 一定时,平飞所需拉力随速度变化。这种变化关系,可用平飞拉力曲线表示出来,图 1—3—2。为某飞机平飞拉力曲线,将平飞拉力曲线和螺旋桨可用拉力曲线绘制在一起。 通过它可以看出飞机的平飞性能。

在平飞拉力曲线中看出:随平飞速度增大,迎角相应减小;平飞所需拉力先是减 小,后是增大。

1．平飞最大速度

发动机以最大功率工作时,飞机平飞能达到的速度,就是平飞最大速度。螺旋桨可用拉力曲线与平飞拉力曲线的交点所对应的速度,就是平飞最大速度。

2．平飞最小速度

飞机作等速直线平飞所能保持的最小速度,为平飞最小速度。平飞最小速度,由最大升力系数确定。所以与临界迎角相对应的平飞速度,就是平飞最小速度。在曲线中,平飞拉力曲线最左边一点所对应的速度,就是平飞最小速度。

3．平飞有利速度:以有利角迎保持平飞的速度,就是平飞有利速度。此时,升阻比最大,平飞所需拉力最小。平飞拉力曲线的最下一点所对应的速度,就是平飞有利速度。用平飞有利速度飞行时,航程最远。

4．平飞经济速度;所消耗的发动机功率最小的工作状态所对应的平飞速度,称为平飞经济速度。螺旋桨可用拉力曲线向下平移动时,与平飞所需拉力曲线相切的切点所对应的速度。就是平飞经济速度。用经济速度平飞时,最省油、航时最久。与经济速度相对应的迎角,叫经济迎角。

5．平飞速度范围 平飞最大速度到最小速度,称为平飞速度范围。在此范围内的任一速度,都可保持平飞。平飞的速度范围越大,飞机的平飞性能越好。

以经济速度为界,从经济速度到最大速度,叫平飞第一速度范围;从经济速度到最小速度,叫平飞第二速度范围。在平飞第一速度范围内,加大油门时拉力增加,飞机的速度增大．此时还要推杆相应地减小迎角,以保持平飞。

在第二速度范围内平飞时,操纵复杂、容易超过临界迎角,造成飞机失速。所以,一般不允许在第二速度范围内作平飞。

平飞功率曲线

平飞时,拉力克服阻力作功,每秒钟所需功,就是平飞所需功率。

N平需=P平需·V平需

式中:N平需—平飞所需功率;F—平飞所需拉力;V平需—平飞速度

平飞所需功率,决定于平飞所需拉力和平飞速度。其中任何一个因素变大,都会引起平飞所需功率增大。

由公式计算出每一平飞速度的所需功率,以平飞所需功率为纵座标,以平飞速度为横座标,即可绘出乎飞所需功率曲线(图1—3—3)。

平飞功率曲线包括平飞功率曲和螺旋桨可用功率曲线。

平飞所需功率曲线与螺旋桨可用功率曲线的交点所对应的速度为平飞最大速度。平飞所需功率曲线最左边一点所对应的速度,为平飞最小速度。平飞所需功率曲线的最低点表明保持平飞所需的发动机功率最小,该点所对应的速度为经济速度。从平飞所需功率曲线图的座标原点,向平飞所需功率曲线作切线,切点所对应的速度即为平飞有利速度。平飞有利速度虽然所需拉力最小,但其速度较大。所以,平飞有利速度的所需功率并不是最小。