概念
飛機作水平等速、直線飛行,叫平飛。平飛是最基本的飛行狀態。
平飛力的分析
Y＝G
P＝X
式中:Y—升力;G—飛機重力,垂直於地面;P—螺鏇槳推(拉)力;X—飛機的阻力
飛機維持平飛,除上述各力平衡外,各力繞重心的力矩也應平衡飛機不繞重心鏇轉(圖1—3—1)。
平飛所需速度
飛機保持平飛需要有足夠的升力,以平衡飛機的重力。為產生這個升力所得的速度,叫平飛所需速度。
1.影響平飛所需速度的因素
平飛中:G=1/2CyρV平飛2S
V平飛=√(2G/CyρS)
飛機重量(G):飛機重量大,則所需升力大。平飛所需速度大。
空氣密度(ρ):空氣密度小則升力小平飛所需速度大。
機翼面積(S):機翼面積大則升力大,平飛所需速度則小。
升力係數(Cy):升力係數大則升力大,平飛所需速度小。
在實際飛行中,飛機重量、機翼面積及同高度時的空氣密度均可看成相對不變, 平飛所需速度主要隨迎角變化。
2．平飛所需速度與迎角的關係
在小於臨界迎角的範圍內,迎角增大升力係數增大乎飛所需速度減小。平飛中, 每一個迎角對應一個平飛所需速度。
平飛所需拉力及效力曲線
飛機保持平飛,克服飛機阻力所密的拉力,叫平飛所需拉力(P平飛)
根據
G=Y
P平飛=X
K=Y/X
可得 P平飛=G/K
平飛所需拉力飛機重量和迎角有關。
平飛所需拉力隨迎角變化,而平飛時每一個迎角對應一個速度。所以,當飛行重量 一定時,平飛所需拉力隨速度變化。這種變化關係,可用平飛拉力曲線表示出來,圖 1—3—2。為某飛機平飛拉力曲線,將平飛拉力曲線和螺鏇槳可用拉力曲線繪製在一起。 通過它可以看出飛機的平飛性能。
在平飛拉力曲線中看出:隨平飛速度增大,迎角相應減小;平飛所需拉力先是減 小,後是增大。
1．平飛最大速度
發動機以最大功率工作時,飛機平飛能達到的速度,就是平飛最大速度。螺鏇槳可用拉力曲線與平飛拉力曲線的交點所對應的速度,就是平飛最大速度。
2．平飛最小速度
飛機作等速直線平飛所能保持的最小速度,為平飛最小速度。平飛最小速度,由最大升力係數確定。所以與臨界迎角相對應的平飛速度,就是平飛最小速度。在曲線中,平飛拉力曲線最左邊一點所對應的速度,就是平飛最小速度。
3．平飛有利速度:以有利角迎保持平飛的速度,就是平飛有利速度。此時,升阻比最大,平飛所需拉力最小。平飛拉力曲線的最下一點所對應的速度,就是平飛有利速度。用平飛有利速度飛行時,航程最遠。
4．平飛經濟速度;所消耗的發動機功率最小的工作狀態所對應的平飛速度,稱為平飛經濟速度。螺鏇槳可用拉力曲線向下平移動時,與平飛所需拉力曲線相切的切點所對應的速度。就是平飛經濟速度。用經濟速度平飛時,最省油、航時最久。與經濟速度相對應的迎角,叫經濟迎角。
5．平飛速度範圍 平飛最大速度到最小速度,稱為平飛速度範圍。在此範圍內的任一速度,都可保持平飛。平飛的速度範圍越大,飛機的平飛性能越好。
以經濟速度為界,從經濟速度到最大速度,叫平飛第一速度範圍;從經濟速度到最小速度,叫平飛第二速度範圍。在平飛第一速度範圍內,加大油門時拉力增加,飛機的速度增大．此時還要推桿相應地減小迎角,以保持平飛。
在第二速度範圍內平飛時,操縱複雜、容易超過臨界迎角,造成飛機失速。所以,一般不允許在第二速度範圍內作平飛。
平飛功率曲線
平飛時,拉力克服阻力作功,每秒鐘所需功,就是平飛所需功率。
N平需=P平需·V平需
式中:N平需—平飛所需功率;F—平飛所需拉力;V平需—平飛速度
平飛所需功率,決定於平飛所需拉力和平飛速度。其中任何一個因素變大,都會引起平飛所需功率增大。
由公式計算出每一平飛速度的所需功率,以平飛所需功率為縱座標,以平飛速度為橫座標,即可繪出乎飛所需功率曲線(圖1—3—3)。
平飛功率曲線包括平飛功率曲和螺鏇槳可用功率曲線。
平飛所需功率曲線與螺鏇槳可用功率曲線的交點所對應的速度為平飛最大速度。平飛所需功率曲線最左邊一點所對應的速度,為平飛最小速度。平飛所需功率曲線的最低點表明保持平飛所需的發動機功率最小,該點所對應的速度為經濟速度。從平飛所需功率曲線圖的座標原點,向平飛所需功率曲線作切線,切點所對應的速度即為平飛有利速度。平飛有利速度雖然所需拉力最小,但其速度較大。所以,平飛有利速度的所需功率並不是最小。
