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鉴于空军版近年来水平下降实在太厉害,太多中学没毕业的文盲充斥,各种胡搅蛮缠,所以连个飞机盘旋过载怎么算都不明白,我这么懒的人也只好写个东西给人讲解一下,非人生物直接无视,这篇不是给你看的,你也看不懂。

首先我们要明确,飞机不是汽车,它盘旋时是这样的。

飞机盘旋过载计算原理及方法

那么此时飞机受4个力,重力、阻力、推力、离心力和升力,其中对于飞机盘旋过载计算而言仅有重力、离心力和升力有影响,有同学可能会问了,为啥推力和阻力没影响?推力不是也产生过载嘛?答案是,过载也就是飞机的加速度,它是一个矢量,是有方向的,盘旋过载指向的是盘旋的圆心,加速矢量指向的是飞机的飞行方向,所以计算盘旋过载时,速度变化不予考虑。

还是回到原来的问题,及飞机受力上去。我们知道飞机升力是垂直于翼面的,重力则是垂直于地面的,离心力则指向盘旋圆心,在飞行高度没有变化时,重力和离心力的合力等于升力,或者说升力在重力反方向上的分量等于重力,在离心力反方向上的分量等于离心力,形成向心力,这三者之间的关系如下图所示,是一个数学三角关系。

飞机盘旋过载计算原理及方法

由于重力始终是1G,也就相当于直角三角形一条直角边长度固定,那么剩下两条边的长度,均可通过飞机横滚角,国内叫坡度角来确定,换句话说,如果飞机飞行高度固定,那么只需要知道飞机此时的坡度角,以简单的勾股定律即可求得此时总升力、向心力,而求得向心力,而求得向心力后,盘旋G值也就是向心力和重力的比了。比如上图,飞机以60度坡度飞行,此时水平盘旋过载为1.79G,但是由于飞行员实际承受的是升力带来的过载,因而取升力方向G值,即2G过载。

懂得这个道理后,我们就可知道,当我们在航展上看到B787起飞后以60-70度坡度盘旋时,其实所受G值并不大,也就2-3G而已,真正的高过载机动是战斗机以80度以上坡度角进行盘旋,9G过载盘旋时,坡度角接近90度,飞机机翼几乎垂直于地面了。

当然以上计算均建立在飞机高度不变前提下,此时重力与升力分量相等,也就是三角形一条边是固定的。但是飞机实际机动时,还可能出现螺旋爬升和下滑盘旋,也就是高度正负变化时的盘旋,那么此时计算就比较复杂一些了。

首先我们要获取飞机在垂直方向上的加速度,假设飞机仍以60度坡度,但是以10米/秒2的加速度向上螺旋爬升(注意爬升加速度和爬升率不是一个概念,切勿混淆),那么此时飞机需要在重力反方向上有2倍于重力的力用于克服重力向上加速,于是此时飞机垂直G值为2G,升力方向上G值为4G。如果飞机是下滑盘旋,比如降落前的4转弯等备降转弯,此时算法一样,比如说当飞机以5米/秒2的速度下降,同时仍以60度坡度盘旋,此时飞机升力方向G值就仅有1G。

再次强调,爬升率和爬升加速度不是一码事,切勿混淆,混淆后会得出非常荒谬的结论,比如某飞机海平面爬升率340米/秒,你会算成此时过载34G出来,然而真这样飞行员就碎了。爬升率是飞机在高度上的每秒增加值,不是在垂直速度上的每秒增加值,事实上这种极高爬升率时,飞机反而是减速飞行的。

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