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飞行的基本含义

发布时间:2019-08-09 00:18 来源:未知 编辑:admin

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  自从1903年莱特兄弟发明飞机后,经过一系列的改进,人类彻底掌握并完美的利用了飞行技术。

  起飞距离是指飞机在机场起飞跑道上的起飞线处开始,松开刹车,经过地面滑跑,离地爬升至25米高度所经过的地面距离。降落距离是指飞机进入机场着陆下降至25米高度算起,经过下滑、平飞减速、飘落接地、地面滑跑等阶段直至停机所经过的地面距离。起飞和降落滑跑距离则只算到离地或从接地开始。离地速度是指飞机在起飞过程中,飞行员向后拉杆使飞机抬头离地的瞬间速度。此值越小则飞机的地面滑跑距离越短。接地速度是指飞机在降落过程中,飞机落地的瞬间速度。此值越小降落过程越短。

  在航空界,一般把适宜于持续进行的,接近于定常飞行的飞行状态称之为巡航。在此状态下的参数称为巡航参数,如巡航高度、巡航推力等等。巡航速度也是专机的巡航参数之一。巡航状态不是唯一的,每次飞行的巡航状态都取决于许多因素,如气象条件、装载、飞行距离、 经济性等等。 因此,各次飞行所选定的巡航参数(包括巡航速度)常有所不同。 同样是巡航,由于任务要求不一样,选定的巡航速度也就不一样。例如航程巡航、航时巡航、给定区间最小燃料消耗巡航等,虽然都要求飞机以比较省油、比较经济的速度巡航,但这些指标是有差别的。航程巡航要求飞机能以航程最远的巡航速度飞行;航时巡航则要求飞机能以留空时间最长的巡航速度飞行等等。为此,巡航速度又可细分为“远航速度”和“久航速度”等。

  飞机在水平直线飞行条件下,把发动机推力加到最大所能达到的最大速度。(此速度要能维持3公里以上的距离)一般喷气飞机的最大平飞速度都是在11000米以上的高空达到的。对于军用飞机来说,低空飞行能力具有重要的意义。低空最大平飞速度是衡量多用途战斗机、攻击机和轰炸机的重要性能指标。

  飞机在某一高度上可以维持等速水平飞行的最低速度。此值越低,则飞机的起飞、降落速度越小,所需的机场跑道越短。同时飞机的安全性和机动能力越强。飞机的最小速度一般是在海平面高度获得。

  飞机的升力系数随飞机迎角的增加而增大。当迎角增加到某一数值后,升力系数不升反降,导致飞机升力迅速小于飞机重力,飞机便很快下坠,这种现象称为失速。

  续航时间又称之为“航时”。它是指飞机在不进行空中加油的情况下,耗尽其本身携带的可用燃料时,所能持续飞行的时间。 续航时间是飞机最重要的性能指标之一,它直接表明飞机一次加油后的持久作战或持久飞行能力。续航时间与飞行速度、 飞行高度、 发动机工作状态等多种参数有关。合理选择飞行参数,使得飞机在单位时间内所耗燃料量最少,飞机就能获得最长的续航时间。此时,所对应的巡航速度称为“久航速度”。

  爬升率又称爬升速度或上升串,是各型飞机,尤其是战斗机的重要性能指标之一。它是指定常爬升时,飞行器在单位时间内增加的高度,其计量单位为米/秒。飞机在某一高度上,以最大油门状态,按不同爬升角爬升,所能获得的爬升率的最大值称为该高度上的“最大爬升率”。以最大爬升串飞行时对应的飞行速度称为“快升速度”,以此速度爬升,所需爬升时间最短。 飞机的爬升性能与飞行高度有关,高度越低,飞机的最大爬升率越大,高度增加后,发动机推力一般将减小,飞机的最大爬升率也相应减小。达到升限时,爬升率等于0。 以 F-16战斗机为例,该机在海平面的最大爬升率高达305米/秒,高度1000?米时,降至283米/秒,高度为10000米时,则降至100米/秒,当高度达到 17000米时,其最大爬升率只有 12米/秒。

  所谓升限,是指航空器所能达到的最太平飞高度。当航空器的飞行高度逐渐增加时,空气的密度会随高度的增加而降低,从而影响发动机的进气量,进入发动机的进气量减少,其推力一般也将减小。达到一定高度时,航空器因推力不足,已无爬高能力而只能维持平飞,此高度即为航空器的升限。 升限可分为理论升限和实用升限两种。理论升限定义为:发动机在最大油门状态下飞机能维持水平直线飞行的最大高度。实用升限的定义是:发动机在最大油门状态下,飞机爬升率为某一规定小值(如5?米/秒)时,所对应的飞行高度。 在实际飞行中,受载油量等因素的影响,大部分飞机是无法达到理论升限的,因为要想爬升至理论升限需用很长的时间,且越往上越慢,尚未达标,燃油便耗尽了。所以,人们常用的是实用升限。 提高飞机升限的措施主要有:增大发动机在高空时的推力、提高飞机的升力、降低飞行阻力、减轻飞机重量等。

  亚音速、跨音速、超音速与 M数:一般来说,飞行器的飞行速度低于音速,称为亚音速飞行;飞行器的飞行速度高于音速,称为超音速飞行;而飞行器的飞行速度等于音速,则称为等音速飞行。为了研究问题方便,人们引入了M数的概念:M:**式中, v表示在一定高度上飞行器的飞行速度(或空气的流速),a则表示当地的音速。 M数又称马赫数。上面三种飞行情况,可以分别用 M l、Ml和 M: 1表示。 由于在音速附近飞行存在许多特殊的现象,人们往往把M数 0.75~l.2单独划出来,进行专门的研究,并把这一速度范围称为跨音速区。 在航空和航天领域,人们一般根据M数的大小,把飞行器的飞行速度划分为 4个区域,即: 亚音速区--M数小于0.75; 跨音速区--M数从0.75 到1.2; 超音速区--M 数从1.2 到5.0; 高超音速区--M数5.0以上。

  g本来是表示重力加速度的符号,它的值随纬度和距海平面的高度而变化,国际采用的标准值是980.665厘米/秒*。 地球上的物体都受着引起 lg加速度的重力,因而一切物体都有重量。在航空领域,一般用g表示飞机或导弹的过载。 飞机和导弹在作各种运动时,机体和弹体各部分也相应地承受各样的载荷,过载越大,表示升力比飞机或导弹的重量大得越多,也就是飞机或导弹的受力越严重。平飞时,升力等于飞机或导弹的重量,过载等于l。机动飞行时,升力往往不等于飞机或导弹的重量,过载也经常不等于 l。例如,过载为6,表示升力达到飞机或导弹重量的6倍,用6g表示。

  使物体挣脱太阳引力的束缚,飞到太阳系以外的宇宙空间去,必须使它的速度等于或者大于 16.7km/s,即第三宇宙速度。

  第一宇宙速度(V1) 航天器沿地球表面作圆周运动时必须具备的速度,也叫环绕速度。按照力学理论可以计算出V1=7.9公里/秒。航天器在距离地面表面数百公里以上的高空运行,地面对航天器引力比在地面时要小,故其速度也略小于V1。

  第二宇宙速度(V2)当航天器超过第一宇宙速度V1达到一定值时,它就会脱离地球的引力场而成为围绕太阳运行的人造行星,这个速度就叫做第二宇宙速度,亦称逃逸速度。按照力学理论可以计算出第二宇宙速度V2=11.2公里/秒。由于月球还未超出地球引力的范围,故从地面发射探月航天器,其初始速度不小于10.848公里/秒即可。

  第三宇宙速度(V3) 从地球表面发射航天器,飞出太阳系,到浩瀚的银河系中漫游所需要的最小速度,就叫做第三宇宙速度。按照力学理论可以计算出第三宇宙速度V3=16.7公里/秒。需要注意的是,这是选择航天器入轨速度与地球公转速度方向一致时计算出的V3值;如果方向不一致,所需速度就要大于16.7公里/秒了。可以说,航天器的速度是挣脱地球乃至太阳引力的惟一要素,目前只有火箭才能突破该宇宙速度。 书名:飞行

  后记 蔡天新,浙江台州人,山东大学博士,现为浙江大学数学系教授、博士生导师。同时是一位诗人、随笔和游记作家,著有诗集《漫游》《幽居之歌》、随笔集《难以企及的人物》《在耳朵的悬崖上》、旅行记《与伊丽莎白同行》《南方的博尔赫斯》、童年回忆录《小回忆》等10多部作品。已被译成20多种语言,并有英、法、西、韩、斯拉夫和土耳其语版的诗集、散文集出版。自幼喜欢画旅行地图,近年多次举办个人摄影展,他在上大学的路上第一次见到火车,如今足迹已遍及5大洲94个国家和地区。

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