从图3-6可以得出:在不同的飞行高度上,飞机平飞所需推力不同,发动机可用推力也不同。所以,飞机的最大平飞速度也就不同,随着高度的增加,最大平飞速度逐渐减小。

飞机的最大平飞速度不仅受到发动机可用推力的限制,也和飞机结构的受力有关。对于民用运输机来说,在巡航高度上的最大平飞速度才有意义。用这个最大平飞速度确定的动压gmax=(1/2)pu2max是对飞机结构进行强度计算的基本条件之一。低于巡航高度飞行时,受到飞机结构强度的限制,飞机的飞行速度达不到发动机可用推力允许达到的最大平飞速度,也就是飞机能达到的平飞速度要比最大平飞速度小。

最小平飞速度绑飞最小:最小平飞速度是飞机维持水平飞行的最低稳定速度。为了得到平飞所需要的升力,在升力系数最大时,飞机的平飞速度可以达到最小。所以,最小平飞速度受到最大升力系数的限制。升力系数最大时,飞机的迎角达到临界迎角,飞机的飞行速度是失速速度。为了飞行安全,飞机不可能在临界迎角下飞行,所以,最小平飞速度要比失速速度大一些。

最小平飞速度不但受到最大升力系数的限制,也和发动机的可庙推力有关。当飞行高度逐渐增加时,以接近临界迎角飞行,增大的阻力可能超过发动机的可用推力,而使最小平飞速度增加。这时,飞机的最小平飞速度就受到发动机可用推力的限制。图3-6中,高度15km上飞机平飞所需推力和发动机可用推力两条曲线的左方交点所对应的速度就是在这个高度上受发动机可用推力限制确定的最小平飞速度。所以,随着高度的增加,飞机的最小平飞速度将增大。

飞机平飞速度范围,从最小平飞速度到最大平飞速度叫做飞机的平飞速度范围。飞机的平飞速度范围越大,说明飞机的平飞性能越好。

飞机的最小平飞速度和最大平飞速度随着飞行的高度变化,所以,飞机的平飞速度范围也随着飞行的高度而变化。这个变化情况可以用飞行包线表现出来(见图3-7)。

图3-7是以飞行速度和高度为坐标轴,以最小平飞速度和最大平飞速度为边界线画出的飞行包线。图中左边的边界线是最小平飞速度线,边界线上各点所表示的速度应大于相应高度的失速速度。由于最大升力系数和发动机可用推力的限制,此边界线左边各点所表示的高度和速度的组合情况不可能在飞行中出现。图中右边的边界线是最大平飞速度线(高空用最大马赫数表示),低于巡航高度受飞机结构强度的限制最大平飞速度减小。在巡航高度以上,最大平飞速度受到发动机可用推力的限制;在巡航高度以下,最大平飞速度受到飞机结构强度的限制。由于发动机可用推力和飞机结构强度的限制,此边界线右边各点所表示的高度和速度的组合情况不可能在飞行中出现。

飞行包线,飞机的飞行包线是以飞行高度、飞行速度、载荷系数等飞行参数为坐标,以飞行的各种限制条件,比如,最大飞行速度、最小飞行速度、最大过载、最小过载等为界限,将飞机飞行时可能出现的飞行参数的各种组合情况用一条封闭的曲线包围起来。这个封闭曲线组成的图形就叫做飞机的飞行包线。飞行包线对飞机飞行的限制在于:飞机在飞行中出现的各种飞行参数的组合只能出现在飞行包线所围范围以内,或飞行包线的边界线上。包线所围范围之外的各点所代表的各种参数的组合不能在正常飞行中出现。飞行包线对研究飞机飞行的意义在于:飞行包线边界线上或所围范围内的某些点所表示的飞行参数的组合,对研究飞机结构受力或飞机的飞行性能具有代表性。

飞机的飞行包线有很多类型。对于同一类型的飞机来说,在完成飞行任务的各个不同阶段,有不同的飞行包线;研究的目标不同,选取的飞行参数不同,也会得到不同的飞行包线。

图3-7是飞机的平飞包线,它用最小平飞速度和最大平飞速度曲线将各个高度上可能出现的平飞速度包围起来,给出了飞机平飞速度范围随飞行高度变化的情况。由于最大升力系数、发动机可用推力和飞机机构强度限制,在包线以外各点所代表的平飞速度和高度的组合情况不可能在正常的飞行中出现。另外,受到飞机稳定性和操纵性的影响,实用的平飞包线比理论平飞包线范围要小一些。

为了研究飞机结构的强度,以飞行速度和载荷系数为坐标,用最大飞行速度、最大正过载和最大负过载为边界,画出的就是“速度-过载包线”。在图3-8所表示的飞机速度-过载包线中,最大正过载曲线上的各点代表在不同飞行速度下,达到最大正过载的飞行情况。这时,飞机的过载等于正的最大值,飞机承受的气

动升力指向机体立轴的正方向并达到最大值,所以,这些点代表了飞机结构正向受载的严重情况。最大负过载曲线上的各点代表在不同飞行速度下,达到最大负过载的飞行情况。这时,飞机的过载等于负的最大值,飞机承受的气动升力指向机体立轴的负方向并达到最大值,所以,这些点代表了飞机结构负向受载的严重情况。而最大速度曲线上的各点代表飞机飞行速度达到最大的飞行情况,这时,飞机的过载不一定是最大,也就是飞机的升力不一定最大,但机翼表面的局部气动载荷很大,压力中心靠后,是考验机翼结构局部强度的严重受载情况。

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