JAN1N3033B水平转弯和侧滑,水平转弯是指飞机在水平面内连续改变飞行方向的曲线运动.航向改变角度大于360°,称作水平盘旋,改变角度小于360°,称作水平转弯。正常水平转弯是一种无侧滑的,匀速的圆周运动,飞机飞行高度也不发生变化。

飞机在进行水平转弯时,运动的轨迹由直线变为曲线。飞行速度大小虽然没有改变,但运动速度的方向却在不停地变化。速度方向的改变,说明飞机运动有向心加速度an,向心加速度大小可表示为:

式中:v――飞机飞行速度;

R――转弯航迹的半径。

加速度方向垂直于航迹的切线,指向航迹的中心。

迫使飞机产生向心加速度的向心力等于飞机的质量和向心加速度的乘积(见图3-11)。

Fn=m×an=(W/g)×u2/r

式中:m――飞机的质量;

w――飞机的重力;

g――重力加速度。

飞机正常水平转弯时,作用在飞机上的外载荷如图3-11所示,可用公式表示为:

P=D

L cosγ=w

Lsinγ=mu2/r=(w/g)u2/r

式中:P――发动机推力;

D――飞机的阻力;

L――飞机的升力;

γ――操纵副翼使飞机产生的倾斜角度,也叫做盘旋坡度。

由上式可以得出:飞机水平转弯时,升力在垂直方向分量与飞机的重力平衡;在水平方向的分量提供了使飞机作曲线运动的向心力。

所以,在操纵飞机进行水平转弯时,首先要操纵副翼,使飞机倾斜产生滚转角,升力才能在水平方向产生分量,为飞机转弯提供向心力。在保持飞行速度不变的情况下,同时,还升力的水平分量飞机正常盘旋飞行中的受力图(a)向心力与圆周运动;(b)飞机正常盘旋飞行受力图应向后搬驾驶杆,使飞机抬头,增大迎角,增加升力,使升力在垂直方向分量与飞机的重力平衡,防止飞机在水平转弯时掉高度。另外,迎角的增大,不但使升力增加,也会使阻力加大,为了保持飞行速度大小不变,还应加大发动机推力,平衡增大的阻力,达到推力等于阻力的要求。

由上述公式还可以得出飞机水平转弯时载荷系数ny的数值:

Lc∞γ=w:ny=l/w=1/c∞γ

因为∞sγ总是小于1,所以,飞机水平转弯时,载荷系数ny总是大于1,也就是升力总是大于飞机的重量。转弯时,飞机的倾斜角γ越大,所需要升力越大。比如,飞机水平转弯的倾斜角γ为30°时,ny=1.15,升力为飞机重力的1.15倍;倾斜角γ为60°时,ny=2,升力为飞机重力的2倍。

在实际飞行中,由于飞机结构强度、发动机推力和飞机临界迎角的限制,飞机能够产生的升力是有限制的,所以,飞机转弯时,最大倾斜角也是有限制的。

操纵飞机水平转弯时还要蹬舵或利用上偏副翼一侧扰流板产生的阻力使机头对准气流,防止产生侧滑。飞机沿机体坐标轴zt轴方向的移动叫做侧滑。产生侧滑时,空气从飞机的侧面吹来,飞机对称面与相对来流方向不一致。飞机对称面与相对来流之间的夹角叫做侧滑角,用b表示(见图3-12(a))。气流从转弯飞机的内侧吹来叫内侧滑,从外侧吹来叫外风.

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