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大家好

我叫岳奎志

本次课程为

平飞

平飞

是指

飞机在水平面内

做高度不变的直线飞行

平飞

是飞机经常使用的动作

例如

飞机在巡航时要进行平飞

舰载机在着舰航线的

第一边 第三边飞行时

要进行平飞

平飞看起来很简单

要想飞好也很难

常言道

万丈高楼平地起

要想学好

飞行航理知识

从平飞开始

为此

在上本次课之初

先制定一下

学习目标

一共四条

1

理解平飞运动方程

2

分析平飞推力 阻力曲线

3

列举平飞性能指标

4

分析平飞的操纵原理

当您知道本次课的学习目标之后

接下来要学什么内容

您就清楚了吧

在讲本次课

主要内容之前

出一个小问题

考察一下

您对平飞知识点的

认识储备情况

这个问题就是

平飞阻力

由哪几部分组成

如果您不清楚

没关系

通过本次课

这个问题将得以解决

通过本次课

刚才制定的学习目标

将得以实现

我们首先分析

平飞运动方程

先了解一下概念

平飞

通常是指

飞机在水平面内

做高度不变的

直线飞行

但

本次课研究的是稳定平飞

是指

飞机

不带坡度和侧滑

且高度不变的

等速直线飞行

当飞机的对称面

和飞机机体纵轴

所在的铅锤面

不一致时

说明飞机带有坡度

当飞机飞行速度

和飞机对称面

不一致时

说明飞机带有侧滑

平飞

就是飞机不带坡度

和侧滑

且

高度不变的

等速直线飞行

从空气动力学角度

研究

飞机的平飞

首先要进行受力分析

把空中进行平飞的飞机

看成一个质点

此时飞机

受到铅锤向下的

重力G

受到

与

来流方向

相垂直

在飞机对称面内

指向座舱上方的升力Y

受到从后向前

与机体纵轴

有一个夹角的

发动机推力P

受到

阻碍飞机运动

与来流方向一致的

阻力X

在受力分析之后

在航迹坐标系下

对飞机进行列方程

得到方程组

如下所示

此时

当飞机平飞时

迎角比较小

也就是α比较小

发动机安装角也比较小

那么

（α+φ）也就

接近等于0

所以

上式方程

又可简化成

如下所示

推力P等于阻力X

升力Y等于重力G

当推力

等于阻力时

能够保证飞机的

飞行速度不变

当升力Y

等于重力G时

能够保证

飞机的

高度不变

介绍完

平飞运动方程之后

下面我们再介绍

平飞基础知识

分

三个方面内容

一 平飞所需速度

二 平飞阻力曲线

三 平飞推力 阻力曲线

我们首先看

平飞所需速度

飞机

在平飞中

为产生足够升力

用来平衡飞机重力

所必需的飞行速度

就是平飞所需速度

平飞所需速度

由飞机平飞时

升力等于重力G来推出的

升力又等于Cy

乘以二分之一ρV方

乘以S

可以推出

V平 等于根号下

（2G/（CyρS））

飞机在平飞的时候

迎角比较小

在中小迎角范围内

一个迎角

对应一个升力系数

一个升力系数

对应一个平飞

所需速度

所以

我们可以推出

平飞时

迎角与速度的关系

平飞时

一个迎角

就对应着一个速度

大速度时

对应小迎角

小速度时

对应大迎角

又因为

飞行员在座舱里边

前后推拉驾驶杆

一个杆位

对应一个平尾偏角

一个平尾偏角

对应飞机飞行时一个迎角

一个迎角

对应一个升力系数

一个升力系数

对应一个平飞所需速度

把中间环节省略掉

就是

一个杆的前后位置

对应

一个平飞速度

介绍完

飞机

平飞所需速度之后

下面介绍

平飞阻力曲线

飞机在空中平飞的时候

推力等于阻力

飞机的阻力

由哪几部分组成呢

在低速时

飞机的阻力

主要由

零升阻力和诱导阻力组成

零升阻力

随速度的增加

而增大

诱导阻力

随速度的增加

而减小

这样

零升阻力和诱导阻力的

矢量和

就是飞机的总阻力

飞机总阻力

随速度的增加

呈

先减小

再增加

趋势

当飞机的零升阻力

和诱导阻力

大小相等时

即

两条曲线

相交点

此时

零升阻力和诱导阻力的矢量和

是飞机总阻力

此时总阻力最小

在此条件下

飞机

若以有利迎角飞行

此时的

升阻比最大

飞机对应的速度就是

有利速度

飞机以有利速度飞行时

此时

总阻力最小

飞机

所需的发动机推力就最小

飞机

在空中进行飞行

根据作战任务的需求

要在不同的高度内飞行

那么飞机

阻力

随高度的变化

又呈什么趋势呢

如下图所示

飞机的

阻力曲线

随高度的增加

而向右移动

在超声速范围内

曲线变得越来越平缓

原因就是

随着高度的增加

空气密度

会变小

所以

飞机的阻力

会变小

因此

曲线会变得越来越平缓

我们在研究飞机

平飞时

推力 阻力的

情况下

经常把推力和阻力

曲线放在同一坐标系下

进行研究

这样就得出飞机的

推力 阻力曲线

在

平飞推力 阻力曲线中

有利速度

把速度范围一分为二

大于有利速度的

称为

第一速度范围

小于有利速度的

称为第二速度范围

飞机

在第一速度范围内

飞行的时候

飞行员操纵方法

属于正区操纵

飞机

在第二速度范围内飞行的时候

飞行员的操纵方法

属于反区操纵

当飞行员

向前推油门的时候

推力曲线

上移

当飞行员

向后

收油门的时候

推力曲线

下移

推力曲线和阻力曲线

相交于两点

这两点

对应的速度

飞机

在两点对应的速度

情况下进行飞行的时候

能够进行稳定的平飞

介绍完

飞机

平飞的基础知识之后

下面我们再介绍

平飞性能指标

一共有5个方面

一 平飞最大速度

就是飞机

在给定最大油门的条件下

飞机能够进行稳定平飞的

最大速度

二 平飞最小速度

就是飞机能够进行稳定平飞的

最小速度

三 有利速度

飞机

以有利迎角进行飞行时

此时

升阻比最大

飞机

飞行的

速度就是有利速度

以有利速度飞行时

飞机

所需的发动机推力最小

四 经济速度

对于螺旋桨飞机来说

其拉力曲线与阻力曲线

相切点

对应的速度就是经济速度

飞机以经济速度进行

飞行的时候

能够飞行的时间最长

也是

久航速度

五 平飞速度范围

飞机通常在

飞行包线内

进行平飞

飞行包线

是以

飞行速度

和飞行高度为坐标

以平飞最大速度

平飞最小速度

升限

最大过载为边界

所画的几何图形

飞机

实际平飞的最大速度

通常要受到

动压

温度和Ma的限制

飞机平飞

它就是在

飞行包线内

进行平飞

介绍完

飞机平飞性能指标之后

下面再介绍

飞行员最关心的

平飞操纵原理

从两个方面讲起

一是

平飞中

改变速度的操纵原理

二是波浪式加减速飞行

首先我们看

平飞中

改变速度的操纵原理

也分两种情况

在第一速度范围内

和在第二速度范围内

其操纵方法是不一样的

在第一速度范围内

飞机若加速

飞行员首先要推油门

随速度的增加

飞行员

再向前推杆

保持高度

在第一速度范围内

飞机如果要减速

飞行员首先要

收油门

随速度的降低

飞行员

再向后拉杆

保持高度

在第二速度范围内

飞行员

如果

想使飞机加速

最初需推油门

使飞机加速

随速度的增加

飞行员

再向前推杆

保持飞机飞行高度

然后再逐步收油门

收油门的幅度

比最开始的

幅度

要

靠后

这样飞机

才能够

稳定的停在第二速度范围内的

某一值上

在第二速度范围内

如果要

减速

飞行员

最初需要收油门

使飞机逐渐减速

然后拉杆保持高度

之后

再

逐步向前推油门

而推油门的幅度

比最开始的初始值

要靠前

这样飞机

才能够稳定地

减速在

第二速度范围内的

某一值上

介绍完

平飞中改变速度的操纵原理之后

下面再介绍

波浪式加减速飞行

波浪式加减速飞行

也分四种情况

第一种就是

先升后降的加速

飞机

首先进行等速上升

然后再进行

俯冲增速

在此过程中

飞行员

在等速上升的时候

飞行员

是向前

推油门

然后飞机

转入等速上升

之后

达到

预定的高度之后

飞行员

再向前

推杆

飞机转入俯冲增速

在此阶段

飞机俯冲增速的时候

在相同的时间段内

由于油门已经向前推了

所以在相同的时间段内

飞机增速比较快

但是

在整个过程

前边

速度是等速 后边才增速

所以平均速度小

前进距离短

第二种

波浪式加 减速飞行的方法就是

先降

后升的加速

飞机

首先进行俯冲增速

然后进行

等速上升

飞机在俯冲增速的时候

飞行员

首先要向前

推杆

飞机

俯冲增速

然后

增速到

预定值之后

飞行员再向后带点杆

飞机

再

向前推点油门

此时

飞机就转入

等速

上升

在此过程中

飞机

在俯冲增速的时候

由于油门位置没有动

所以

在相同的时间内

飞机增速

比较少

但是

在整个过程中

由于前面已经增速了

后面又是等速

所以平均速度比较大

飞机

在此过程中

前进

距离比较长

第三种波浪式加 减速飞行的方法

就是

先升后降的减速

飞机

首先进行

减速上升

然后

进行

等速俯冲

在此过程中

飞机减速上升的时候

飞行员

是向后

拉驾驶杆

此时飞机

减速上升

当达到预定的速度之后

飞机

飞行员再向前

推杆

同时收油门

飞机进行等速俯冲

在减速上升时

因为

油门没有动

所以

在相同时间段内

减

速

减小的幅度比较小

但是

在整个飞行过程中

由于前边已经减速了

后边等速

所以

平均

速度小

前进距离短

第四种波浪式加 减速

飞行的方法就是

先

降

后升的

减速

此时飞机

先等速俯冲

然后减速上升

在等速俯冲的时候

飞行员是先收油门

飞机转入等速俯冲

当

飞机达到预定高度时

此时

飞行员

在座舱里边

再

向后带杆

此时飞机就开始

减速上升

飞机在减速上升时

由于

飞行员已经收油门了

所以

在相同时间段内

减速减小的幅度比较大

但是

在整个减速过程中

前边是等速

后边才减速

所以

平均速度大

前进距离长

讲到这里

本次课程接近尾声

最后

对本次课进行一下小结

本次课

我们讲了

平飞知识点

讲了平飞的运动方程

平飞推力 阻力曲线

平飞性能指标

以及平飞的操纵原理

本次课程

到此结束

谢谢