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2017最新固定翼飛機(jī)飛行原理
飛機(jī)能自由地飛行在空中，靠的是飛行員對(duì)飛機(jī)正確的操控。下面是小編為大家分享2017最新固定翼飛機(jī)飛行原理，歡迎大家閱讀瀏覽。
一、飛機(jī)的平衡、安定性和操作性
(一)飛機(jī)的平衡是指作用于飛機(jī)的各力之和為零，各力重心所構(gòu)成的各力矩之和也為零。飛機(jī)處于平衡狀態(tài)時(shí)，飛機(jī)速度的大小和方向都保持不變，也不繞重心轉(zhuǎn)動(dòng)。飛機(jī)的平衡包括俯仰平衡、方向平衡和橫側(cè)平衡。
�、亠w機(jī)的俯仰平衡是指作用于飛機(jī)的各俯仰力矩之和為零。飛機(jī)取得平衡后，不繞縱軸轉(zhuǎn)動(dòng)，迎角保持不變。作用于飛機(jī)的俯仰力矩很多，主要有：機(jī)翼力矩、水平尾翼力矩及拉力(推力)力矩。
影響俯仰平衡的因素：加減油門(mén)，收放襟翼、收放起落架和重心變化等。飛行中，影響飛機(jī)俯仰的因素是經(jīng)常存在的。為了保持飛機(jī)的俯仰平衡，飛行員可前后移動(dòng)駕駛桿偏轉(zhuǎn)升降舵或使用調(diào)整片，產(chǎn)生操縱力矩，來(lái)保持力矩的平衡。
�、陲w機(jī)的方向平衡是作用于飛機(jī)的各偏轉(zhuǎn)力矩之和為零。飛機(jī)取得方向平衡后，不繞立軸轉(zhuǎn)動(dòng)，側(cè)滑角不變或沒(méi)有側(cè)滑角。
影響飛機(jī)方向平衡的因素：飛機(jī)一邊機(jī)翼變形，左右兩翼阻力不等;多發(fā)動(dòng)機(jī)飛機(jī)，左右兩邊發(fā)動(dòng)機(jī)工作狀態(tài)不同，或者一邊發(fā)動(dòng)機(jī)停車(chē)，從而產(chǎn)生不對(duì)稱(chēng)拉力;螺旋槳發(fā)動(dòng)機(jī)，油門(mén)改變，螺旋槳滑流引起的垂直尾翼力矩隨之改變。飛機(jī)的方向平衡受破壞時(shí)最有效的克服方法就是適當(dāng)?shù)哦婊蚴褂梅较蚨嬲{(diào)整片，利用偏轉(zhuǎn)方向舵產(chǎn)生的方向操縱力矩來(lái)平衡使機(jī)頭偏轉(zhuǎn)的力矩，從而保持飛機(jī)的方向平衡。
�、埏w機(jī)的橫側(cè)平衡是作用于飛機(jī)的各滾轉(zhuǎn)力矩之和為零。飛機(jī)取得橫側(cè)平衡后，不繞縱軸滾轉(zhuǎn)，坡度不變或沒(méi)有坡度。作用于飛機(jī)的滾轉(zhuǎn)力矩，主要有兩翼升力對(duì)重心形成的力矩：螺旋槳旋轉(zhuǎn)時(shí)的反作用力矩。
影響飛機(jī)的橫側(cè)平衡：飛機(jī)一邊機(jī)翼變形，兩翼升力不等;螺旋槳發(fā)動(dòng)機(jī)，油門(mén)改變，螺旋槳反作用力矩隨之改變;重心左右移動(dòng)(如兩翼油箱耗油量不等)，兩翼升力作用點(diǎn)至重心的力臂改變，形成附加滾轉(zhuǎn)力矩。飛機(jī)的橫側(cè)平衡受破壞時(shí)，飛行員保持平衡最有效的方法就是適當(dāng)左右壓駕駛桿或使用副翼調(diào)整片，利用偏轉(zhuǎn)副翼產(chǎn)生的橫側(cè)操縱力矩來(lái)平衡使飛機(jī)滾轉(zhuǎn)的力矩，以保持飛機(jī)的橫側(cè)平衡。飛機(jī)的方向平衡和橫側(cè)平衡是相互聯(lián)系、相互依賴(lài)的，方向平衡受到破壞，如不修正就會(huì)引起橫側(cè)平衡的破壞。
(二)飛機(jī)的安定性就是飛行中，當(dāng)飛機(jī)受微小擾動(dòng)(如陣風(fēng)、發(fā)動(dòng)機(jī)工作不均衡、舵面的偶爾偏轉(zhuǎn)等)而偏離原來(lái)的平衡狀態(tài)，并在擾動(dòng)消失后，不經(jīng)飛行員操縱，飛機(jī)自動(dòng)恢復(fù)原來(lái)平衡狀態(tài)的特性。飛機(jī)的安定性包括：俯仰安定性、方向安定性和橫側(cè)安定性。
飛機(jī)安定性的的強(qiáng)弱，一般由擺動(dòng)衰減時(shí)間、擺動(dòng)幅度、擺動(dòng)次數(shù)來(lái)衡量。當(dāng)飛機(jī)受到擾動(dòng)后，恢復(fù)原來(lái)平衡狀態(tài)時(shí)間越短，擺動(dòng)幅度越小，擺動(dòng)次數(shù)越少，飛機(jī)的安定性就越強(qiáng)。
飛機(jī)安定性的強(qiáng)弱，主要取決于飛機(jī)的重心位置、飛行速度、飛行高度和迎角的變化。
(三)飛機(jī)除應(yīng)有必要的安定性外，還應(yīng)有良好的操作性，這樣才能保證飛行員有意識(shí)的飛行。
飛機(jī)的操作性是只指飛機(jī)在飛行員操縱升降舵、方向舵和副翼下改變其飛行狀態(tài)的特性。操縱動(dòng)作簡(jiǎn)單、省力，飛機(jī)反應(yīng)快，操作性就好，反之則不。飛機(jī)的操縱性同樣包括俯仰操縱性、方向操縱性和橫側(cè)操縱性。
①飛機(jī)的俯仰操縱性是飛行員操縱駕駛桿使升降舵偏轉(zhuǎn)之后，飛機(jī)繞橫軸轉(zhuǎn)動(dòng)而改變迎角等飛行狀態(tài)的特性。在直線飛行中，飛行員向后拉駕駛桿，升降舵向上偏轉(zhuǎn)一個(gè)角度，在水平尾翼上產(chǎn)生向下的附升力，對(duì)飛機(jī)重心形成俯仰操作力矩，迫使機(jī)頭上仰，迎角增大。駕駛桿前后的每個(gè)位置對(duì)應(yīng)著一個(gè)迎角或飛行速度。
飛行中，升降舵偏轉(zhuǎn)角越大，氣流動(dòng)力越大，升降舵上的空氣動(dòng)力也越大，從而樞軸力矩也越大，所需桿力(飛行員操縱駕駛桿所施加的力)也越大。在模擬飛行中，如果使用微軟的力回饋搖桿這種力可以體驗(yàn)到。
�、陲w機(jī)的方向操縱性，就是在飛行員操縱方向舵后，飛機(jī)繞立軸偏轉(zhuǎn)而改變其側(cè)滑角等飛行特性。與俯仰角相似，在直線飛行中，每一個(gè)腳蹬位置，對(duì)應(yīng)著一個(gè)側(cè)滑角，蹬右舵，飛機(jī)產(chǎn)生左側(cè)滑;蹬左舵，飛機(jī)產(chǎn)生右側(cè)滑。
方向舵偏轉(zhuǎn)后，同樣產(chǎn)生方向舵樞軸力矩，飛行員需要用力蹬舵才能保持方向舵偏轉(zhuǎn)角不變。方向舵偏轉(zhuǎn)角越大，氣動(dòng)動(dòng)壓越大，蹬舵力越大。
�、埏w機(jī)的橫側(cè)操縱性是指在飛行員操縱副翼后，飛機(jī)繞縱軸滾轉(zhuǎn)而改變滾轉(zhuǎn)角速度、坡度等飛行狀態(tài)的特性。比如：飛行員向左壓駕駛盤(pán)，右副翼下偏，右翼升力增大，左副翼上偏，左翼升力減小，兩翼升力之差，形成橫側(cè)操縱力矩，使飛機(jī)向左加速滾轉(zhuǎn)。 在橫側(cè)操縱中，駕駛盤(pán)左右轉(zhuǎn)動(dòng)的每一個(gè)位置，都對(duì)應(yīng)著一個(gè)滾轉(zhuǎn)角速度。駕駛盤(pán)左右轉(zhuǎn)動(dòng)的角度越大，滾轉(zhuǎn)角速度越大。 如果飛行員要想保持一定的坡度，就必須在接近預(yù)定坡度時(shí)將盤(pán)回到中立位置，消除橫側(cè)操縱力矩，在橫側(cè)阻轉(zhuǎn)力矩的阻止下，使?jié)L轉(zhuǎn)角速度消失。有時(shí)，飛行員甚至可以向飛機(jī)滾轉(zhuǎn)的反方向壓一點(diǎn)駕駛盤(pán)，迅速制止飛機(jī)滾轉(zhuǎn)，使飛機(jī)準(zhǔn)確地達(dá)到預(yù)定飛行坡度。
飛機(jī)的操縱性不是一成不變的，它要受到許多因素的制約，影響飛機(jī)操縱性的因素有飛機(jī)重心位置的前后移動(dòng)、飛行的速度、飛行高度、迎角等。
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