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飛行員航空知識手冊 航空知識手冊全集

時間:2011-04-08 11:31來源:網絡 作者:航空 點擊:


在飛行的著陸階段,也必須要理解和認識近地效應。如果飛機以恒定迎角被帶進到地面效應,飛機升力系數會增加,所需要的推力會減少。因此,會出現“漂浮”效應。由于地面效應中阻力的降低和停車減速,拉平點的任何多余速度都會導致相當長的“漂浮”距離。當飛機接近觸地點時,低于翼展高度時的地面效應是最容易發生的。在飛機接近地面的最后進近階段,有必要降低動力配置或者降低所需的推力,這樣可以讓飛機在預期滑行軌跡上滑行。
飛機的軸向
飛行中無論什么時候飛機改變它的飛行姿態和位置,它都繞三個軸向的一個或者多個旋轉,這些軸向是通過飛機重心的想象出來的線。飛機的軸向可以看成飛機可以繞這它轉動的假想軸,非常象車輪旋轉的那個軸。在三個軸的相交點,每一個軸都和其他兩個軸成90度角。從飛機頭部到尾部沿機身長度方向擴展的軸稱為縱軸。從機翼到機翼的延伸軸稱為橫軸。垂直通過重心的軸叫垂直軸。圖3-9
飛機關于其縱軸的運動類似于船從一邊到一邊的搖擺。事實上,描述飛機三個軸向運動的名字最初是航海術語。這三個術語被采納到空氣動力學術語就是因為飛機和航船之間運動的類似性。
根據對航海術語的采用,飛機縱軸固定后的運動稱為“側滾”,橫軸固定時的運動叫“俯仰”;最后,飛機垂直軸固定后的運動叫“偏航”,就是飛機頭水平的左右運動。
飛機的三個運動由三個控制面控制。側滾由副翼控制,俯仰由升降舵控制,偏航由方向舵控制。對這些控制的使用在第四章解釋-飛行控制。
運動和力臂
物理學研究表明如果一個物體可以自由旋轉的話,將總是繞它的重心旋轉。在空氣動力學術語中,對飛機的趨向繞它的重心旋轉的精確測量叫力矩。力矩是所施加的力和作用點距離的乘積。力臂是從參考點到作用力的距離。為計算飛機的重量和平衡,力矩用力臂距離乘以飛機的重量來表示,簡單說是英寸磅(距離乘以重量,公制單位是牛頓米)。
飛機設計者把飛機的重心位置或前或后的定位在盡可能靠近平均動力弦的20%位置。如果推力線設計成水平的通過重心,這樣當動力改變時也不會導致飛機俯仰,因此飛行中不管是有動力還是停機狀態力臂都不會有差別。盡管設計者對阻力的位置可以有些控制,他們也不總是能夠讓合成阻力通過飛機的重心。不過,他們最能夠控制的其中之一就是尾部的大小和位置。目標是讓力矩(由于阻力,推力和升力產生)盡可能小;用適當的尾部位置作為任何飛行條件下的飛機提供縱向平衡的手段。
飛行時,除了通過改變迎角來控制升力中心外,飛行員沒有對作用于飛機的力的位置作直接控制。然而,迎角的這個改變會立即的影響到其他力的改變。所以,飛行員不可能單獨改變一個力的位置而不改變其他效果。例如,空速的改變伴隨升力的改變,以及阻力的改變,還有尾部向上和向下的力也會改變。當象紊流和陣風這樣的力作用于飛機時讓飛機移動,飛行員通過提供反向的控制力來對抗這樣的力。
某些飛機在載荷變化時引起重心位置的變化。配平設備用來抵消由燃油消耗,載荷或者乘客或貨物的非載荷因素導致的力。升降舵配平片和可調節水平尾翼組成了為飛行員提供載荷配平的最常用設備。
在大飛機的大范圍飛行平衡中,如果不提供配平的手段,那么飛行員必須施加的用于控制的力將會是過多的且使人容易疲勞。
設計特性
每一個飛過很多類型飛機的飛行員已經注意到操作是有些區別的,那就是對控制壓力的抵抗和相應都有他們自己的方式。訓練型飛機對控制有快速的相應,而運輸型的飛機通常感覺控制繁重而且對控制壓力的響應也更慢。通過考慮特定的穩定性和機動要求,這些特征可以設計到飛機中使特定用途的飛機容易實現。在接下來的討論中,要總結一下更為重要的飛機穩定性方面;討論穩定性是如何分析的;以及不同飛行條件下他們的關系。簡而言之,穩定性,機動性和可控性的主要區別如下:
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