飞行理论图解 · 飞行原理

转弯图解

协调转弯 · 转弯率 · 侧滑

转个弯,升力要分一半去拐弯
坡度越大,需要的升力越大

R=v²/(g·tanγ) · 标准转弯率 3°/s

平飞四力平衡是转弯的起点;转弯时升力倾斜,垂直分量撑住重力、水平分量提供向心力,坡度越大补偿越多;转弯率与半径由速度和坡度决定;杆舵不协调就侧滑,小球偏离就蹬小球那端。本页把从平飞到盘旋的受力一次讲清。

01 稳定平飞四力

L=W · T=D

升力 L 重力 W 拉力 T 阻力 D 四力平衡 升力 L · 重力 W · 拉力 T · 阻力 D L = W 升力等于重力 → 高度不变 T = D 拉力等于阻力 → 速度不变 可用拉力 − 所需拉力 = 剩余拉力 可用功率 − 平飞所需功率 = 剩余功率 平飞拉力曲线 拉力 速度 v 可用拉力 所需拉力 剩余拉力 随速度先增大后减小 各点对应不同迎角和速度,需配合杆和油门调节 剩余功率随速度变化 剩余功率 速度 v 最小功率速度 第二速度范围(小于) 第一速度范围(大于) 剩余功率 = 可用功率 − 平飞所需功率(先增大后减小)
四力
升力 L、重力 W、拉力 T、阻力 D
平飞条件
升力等于重力 → 高度不变;拉力等于阻力 → 速度不变
运动方程
L=WT=D
剩余拉力
可用拉力 − 所需拉力;随速度先增大后减小
剩余功率
可用功率 − 平飞所需功率;随速度先增大后减小
速度范围
小于最小功率速度 = 第二速度范围;大于 = 第一速度范围

02 速度迎角姿态

同一迎角 · 三种状态

同一迎角 · 三种飞行状态(迎角以相对气流方向判断) 爬升 航迹 相对气流 迎角 平飞 航迹 相对气流 迎角 下降 航迹 相对气流 迎角 迎角大、襟翼偏角大 → 升力系数大 → 平飞所需速度小;反之速度大
迎角判断
相对气流方向判断,不是以地面或水平面判断
同样迎角
可有爬升、平飞、下降等不同状态
升力系数大
迎角大、襟翼偏角大 → 升力系数大 → 平飞所需速度
反之
迎角小、襟翼偏角小 → 升力系数小 → 平飞所需速度

03 协调转弯受力

L·cosγ=W · L·sinγ=向心力

水平线 升力 L 升力垂直分量 L·cosγ = W 升力水平分量 L·sinγ(向心力) 重力 W γ 坡度 协调转弯受力 ① 升力倾斜 → 垂直分量 + 水平分量 ② 垂直分量 L·cosγ = 重力 → 保持高度 ③ 水平分量 L·sinγ = 向心力 → 指向圆心 ④ 升力与重力合力水平指向圆心 ⑤ 带杆或加油门 → 增大迎角、速度、升力 ⑥ 坡度越大 → 补偿越多 (以补偿爬升力损失) 坡度越大 → 升力越大 → 水平分量越大 → 补偿越多 小坡度 L L·cosγ=W L·sinγ W γ 水平分量小 · 补偿少 中坡度 L L·cosγ=W L·sinγ W γ 水平分量增大 · 补偿增大 大坡度 L L·cosγ=W L·sinγ W γ 水平分量最大 · 补偿最多
保持高度
升力垂直分量 = 重力(L·cosγ = W
向心力
升力与重力合力水平指向圆心(L·sinγ
补偿动作
带杆或加油门 → 增大迎角、速度、升力以补偿爬升力损失
坡度影响
坡度越大 → 补偿越多

04 转弯率与转弯半径

R=v²/(g·tanγ) · ω=g·tanγ/v

盘旋半径 R = v²/(g·tanγ) R v v 大 R 小 R 大 坡度 γ 越大 → tanγ 越大 → R 越小 速度 v 越大 → v² 越大 → R 越大 转弯率 ω = g·tanγ/v v ω 训练机标准转弯率 3°/s 大型机标准转弯率 1.5°/s
盘旋半径
R = v²/(g·tanγ) —— 速度越大、坡度越小,半径越大
转弯率
ω = g·tanγ/v —— 坡度越大、速度越小,转弯越快
训练机标准转弯率
3°/s
大型机标准转弯率
1.5°/s

05 侧滑与修正

小球偏哪边 · 蹬哪边舵

协调 杆舵协调 圆心 相对气流 无侧滑角 转弯协调仪小球 内侧滑 蹬舵不足 圆心 相对气流 侧滑角 转弯协调仪小球 外侧滑 蹬舵过多 圆心 相对气流 侧滑角 转弯协调仪小球 小球偏内 → 内侧滑(蹬舵不足);小球偏外 → 外侧滑(蹬舵过多) 转弯协调仪 小球偏右 → 内侧滑 (蹬舵不足) 修正口诀 ① 小球不居中 → 出现侧滑 蹬小球所在端方向舵 ③ 使机头顺向相对气流 ④ 小球回中 → 恢复协调 小球在右 → 蹬右舵;小球在左 → 蹬左舵 蹬右舵
协调要求
盘旋时应协调杆舵,避免纵轴与航迹有侧滑角
内侧滑
蹬舵不足 → 机头偏内 → 小球偏内
外侧滑
蹬舵过多 → 机头偏外 → 小球偏外
修正
小球所在端方向舵,使机头顺向相对气流

06 盘旋要点

配平 → 定坡度 → 补升力 → 协调 → 看转弯率

① 配平 ② 压杆定坡度 ③ 带杆/油门 补升力 ④ 杆舵协调 小球居中 ⑤ 观察转弯率 载荷因数提示 转弯时载荷因数 n > 1 载荷因数大小只取决于坡度 坡度越大 → 过载越大 盘旋失速速度提示 盘旋失速速度 = 平飞失速速度 × √ny 转弯时失速速度增大 详见《V-n 包线图解》《失速图解》 盘旋五步:配平 → 压杆定坡度 → 带杆/油门补升力 → 杆舵协调小球居中 → 观察转弯率
盘旋流程
配平 → 压杆定坡度 → 带杆/油门补升力 → 杆舵协调(小球居中)→ 观察转弯率
载荷因数
转弯时载荷因数大于 1;大小只取决于坡度,坡度越大过载越大
盘旋失速速度
= 平飞失速速度 × √ny
关联图解
《V-n 包线图解》《失速图解》

注 · 载荷因数与盘旋失速速度的完整推导见《V-n 包线图解》《失速图解》。盘旋要点一句话:先配平,再定坡度,补升力保高度,杆舵协调保小球居中,最后盯转弯率。