飞得越猛,翅膀承的力越大
包线就是结构的红线圈
载荷因数衡量飞机除重力外承受的载荷倍数;结构按限制载荷设计、按极限载荷验收;V-n 包线用速度-载荷图把机动与阵风限制画成一圈红线,飞行必须落在包线内。
01 载荷因数:升力除以重力
- 定义
- 载荷因数 = 除重力外所有外力之和 ÷ 飞机重力;飞行中外力之和一般等于升力,所以载荷因数 ≈ 升力 ÷ 重力
- 平飞
- ny = 1:升力等于重力
- 直线上升 / 下降
- ny < 1:升力小于重力
- 稳定盘旋 / 转弯
- ny > 1;载荷因数大小只取决于坡度,坡度越大过载越大
- 盘旋关系
- 载荷因数 = 1 / cosγ;盘旋失速速度 = 平飞失速速度 × √ny;ny > 1 → 转弯失速速度大于平飞,坡度越大盘旋失速速度越大
注 · "载荷因数大小只取决于坡度"是选择题高频句:坡度越大,过载越大。载荷因数用 ny 表示,1 是平飞的基准。
02 限制与极限:两道载荷红线
- 限制载荷因数
- 无有害永久变形的载荷因数;结构卸载后能恢复原状
- 极限载荷因数
- 正常操作下所能期望的最大载荷因数,飞机应能承受而无结构损坏
- 倍数关系
- 极限载荷因数 = 限制载荷因数 × 1.5;1.5 倍称安全因子,为意外情况提供余量
- 3 秒底线
- 飞机结构须能承受极限载荷因数至少 3 秒不被破坏
注 · 记忆链:限制 → ×1.5 → 极限。限制管"变形",极限管"破坏",安全因子 1.5 夹在中间。
03 各类别限制载荷因数
| 类别 | 正限制载荷因数 | 负限制载荷因数 |
|---|---|---|
| 正常类 | 3.8 | 1.52 |
| 实用类 | 考纲未给出 | 1.76 |
| 特技类 | 考纲未给出 | 3.0 |
| 运输类 | 考纲未给出 | 1.0 |
注 · 表中正向栏为考纲原文未给出,不编造——只有正常类的正限制载荷因数 3.8 是原文给出的数字。
载荷因数节口径:民用飞机限制载荷因数 正常类 1.5、实用类 1.8、特技类 3.0。注:两处出处数字口径不同,均为考纲原文照录。
04 V 速度定义:九个代号
| 代号 | 全称 | 定义 |
|---|---|---|
| VS0 | 着陆构型失速速度 | 着陆构型下的失速速度或最小稳定飞行速度 |
| VFE | 襟翼放下最大速度 | 襟翼放下的最大速度;着陆形态速度范围 VS0 ~ VFE |
| VS1 | 特定构型失速速度 | 特定构型下失速速度或最小稳定飞行速度 |
| VNO | 最大结构巡航速度 | 正常飞行速度范围 VS1 ~ VNO |
| VNE | 极限速度 | 极限速度,超出有损坏解体危险(表上红线) |
| VA | 设计机动速度 | 设计机动速度 |
| VLE | 起落架放下最大速度 | 起落架放下时最大速度 |
| VLO | 起落架操纵最大速度 | 起落架操纵最大速度;收起落架速度与放出不同时,分别标 VLO(收上)、VLO(放下) |
注 · 五个表盘速度(VS0 / VFE / VS1 / VNO / VNE)直接画在空速表弧段上;VA、VLE、VLO 是手册给出的结构 / 操纵限制速度。
05 空速表弧段:白襟绿正黄警红限
- 白弧
- 白 VS0 ~ VFE · 襟翼操作范围:下限 VS0 着陆构型失速速度,上限 VFE 襟翼放下的最大速度
- 绿弧
- 绿 VS1 ~ VNO · 正常操作范围:下限 VS1 特定构型失速速度,上限 VNO 最大结构巡航速度
- 黄弧
- 黄 VNO ~ VNE · 警告范围(红线)
- 红线
- 红 VNE · 极限速度,超出有损坏解体危险
注 · 口诀:白襟绿正黄警红限。色弧下限都对应"该形态下的失速速度",空速表因此也是失速预警的第一道防线。
06 V-G 包线:机动 + 阵风
- 横轴 / 纵轴
- 横轴:速度 V;纵轴:载荷因数 n(ny)
- 上边界
- +限制载荷因数水平线(正常类 3.8)
- 下边界
- −限制载荷因数水平线(正常类 1.52)
- 左边界
- 失速速度随载荷因数增大的曲线
- 右边界
- VNE · 极限速度
- VA
- 设计机动速度,位于正限制边界与包线交点处
- 阵风包线
- 用速度载荷图(V-G 图)表述速度与载荷因数关系;应在范围内飞行;在特定重量和速度下有效
注 · 机动包线与阵风包线合称 V-n 图。考试常把 V-n 图与 V-G 图互换称呼,本质是同一张"速度-载荷因数"图。