下滑路徑

下滑路徑

下滑路徑(Glide path)即飛機下滑經過的軌跡線,下滑是指飛機飛行軌跡向下傾斜度不大的近似等速直線飛行狀態。描述下滑軌跡的數學量有下滑方向和下滑速度。

簡介

下滑路徑(Glide path)即飛機下滑經過的軌跡線,下滑路徑與下滑角、下滑速度相關,並且飛機下滑過程中,需配合機場下滑信標台準備下滑。

下滑

圖1 圖1

飛行軌跡向下傾斜度不大的近似等速直線飛行狀態。若下滑角很小,則重力分量不足以平衡迎面阻力,為保持下滑速度不變,飛機應帶有一定推力(如右圖)。

無動力的下滑飛行稱為滑翔。在平靜大氣中只能以負的航跡傾角實現滑翔飛行。商用和軍用飛機僅在發動機停車的意外情況下才被迫使用滑翔飛行狀態。飛機的下滑性能主要取決於飛機的氣動布局。分析可知,下滑角的正切等於升阻比的倒數,稱為下滑比。飛機的下滑性能包括最小下滑比、最小下沉速度、最大滑翔速度等。在平靜大氣中,以最小下滑比飛行,飛行距離最長;以最小下沉速度飛行,留空時間最長。飛機的下滑性能可用速度極曲線來表征。

下滑信標

下滑路徑 下滑路徑

儀表著陸系統中指示飛機著陸時相對於機長規定下滑道的設備。工作於328.6~335.0MHz頻段,頻率間隔300kHz,具體頻率與航向信標頻率一一對應(右圖)。發射台設在跑道著陸端的左側或右側,距跑道中心線約150m,距跑道端約200~300m,下滑信標台沿一定仰角發射兩個載波頻率相同、部分重疊的水平極化波束,上波束用90Hz調幅,下波束用150Hz調幅。每個波束的調幅度約40%,調幅度差值為零處即為規定的下滑道。調幅差值在一定範圍內與偏離下滑道的角度成線性關係。機上設備將接收到的90Hz和150Hz兩信號的強度進行比較,並由偏差指示器的水平指針指示(在現代飛機中,將此指示器複合於其他儀表中)。飛機在下滑線下方時,150Hz信號占優勢,水平指針偏上;反之,則90Hz信號占優勢,指針偏下。下滑信標中一個波瓣主要靠地面反射形成,因而受地面情況(電氣參數和地形、地勢)影響嚴重。

有利下滑速度影響分析

無功率時飛機下滑時的受力如圖1所示。飛機要實現下滑角不變的等速直線下滑,其升力L,阻力D,重量W和下滑角θ之間必須滿足:

下滑路徑 下滑路徑

由上式可知,飛機在相同的氣動外形情況下,以對應於有利迎角的有利速度下滑,k最大,θ最小。

下滑路徑 下滑路徑

由升力公式

下滑路徑 下滑路徑

可知

分析上式可看出,速度除了受迎角、氣動外形影響外,還受飛機重量和大氣條件影響。飛機若以有利迎角下滑,在相同的氣動外形條件下,飛行重量和大氣條件不同,有利速度就不同。即有利速度隨飛行重量和大氣條件的變化而變化。下面分析飛行重量和大氣條件對有利速度的影響。

重量

下滑路徑 下滑路徑

以TB200飛機為例,其標準最大重量W= 1150 kg,標準大氣條件下,其下滑有利速度V=86kn,由上面公式可以看出最佳下滑有利速度是隨著重量W的減小而減小。

在實際飛行中,隨著飛行時間的增加、油量的消耗、人員的變化,飛機的重量也會變化,導致下滑有利速度也跟著變化。例如,飛行員總重量為150 kg,滿載燃油約為150 kg,加上標準空機重715 kg,飛機總重為1015kg。此時有利速度為80.8 kn。當燃油消耗一半時,有利速度變為77.8 kn。當燃油快耗盡時,有利速度只有74.6 kn。與86 kn相差還是比較大的。

大氣條件

飛機的空氣動力性能與大氣的密度有直接關係。假設重量最大,我們可以計算出場壓985 Pa,溫度- 5℃時,有利速度為84 kn;場壓974 Pa,溫度29℃時,有利速度為89.6 kn。因為大氣對指示空速無影響,對飛行員來說考慮大氣條件意義不大。

其它因素

由上面公式可以看出有利速度還受升力係數的影響。在同一迎角下,升力係數隨飛機外形改變而改變,而且配平的使用和重心的改變對升力係數也有一定的影響。但在重心有效範圍內改變重心和正確使用配平對升力係數影響較小,故它們對有利速度的影響不予考慮。而飛機外形的改變也影響升阻比,從而影響了滑翔距離,我們正好利用這一點調整目測。

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