【簡(jiǎn)介:】本篇文章給大家談?wù)劇妒裁词秋w機(jī)的過載》對(duì)應(yīng)的知識(shí)點(diǎn),希望對(duì)各位有所幫助。本文目錄一覽:
1、飛機(jī)過載是指什么?
2、關(guān)于飛機(jī)的過載
3、軍用飛機(jī)的過載
4、飛機(jī)飛行時(shí)的
本篇文章給大家談?wù)劇妒裁词秋w機(jī)的過載》對(duì)應(yīng)的知識(shí)點(diǎn),希望對(duì)各位有所幫助。
本文目錄一覽:
- 1、飛機(jī)過載是指什么?
- 2、關(guān)于飛機(jī)的過載
- 3、軍用飛機(jī)的過載
- 4、飛機(jī)飛行時(shí)的過載是什么?怎么產(chǎn)生的?
- 5、飛機(jī)的過載是什么?
飛機(jī)過載是指什么?
作用在飛機(jī)上的氣動(dòng)力和發(fā)動(dòng)機(jī)推力的合力與飛機(jī)重力之比稱為飛機(jī)的過載。飛機(jī)所能承受過載的大小是衡量飛機(jī)機(jī)動(dòng)性的重要參數(shù)。過載越大,飛機(jī)的受力越大,為保證飛機(jī)的安全,飛機(jī)的過載不能過大。一般飛機(jī)的G力很少超過5G,但戰(zhàn)機(jī)往往要做G力達(dá)9G的急轉(zhuǎn)彎去逃避敵人的攻擊。然而,9G對(duì)飛機(jī)也是極限了,不過不是機(jī)體承受不了,而是飛行員承受不了。飛行員在機(jī)動(dòng)飛行中會(huì)因?yàn)檫^載承受超重和失重。飛行員所能承受的最大過載一般不能超過8。
關(guān)于飛機(jī)的過載
飛機(jī)過載指的是飛行過程中,飛行的動(dòng)作所產(chǎn)生的加速度跟重力加速度之比,在直線飛行中,就是發(fā)動(dòng)機(jī)推力附加的加速度,這個(gè)加速度是比較小的,通常不在飛行的品質(zhì)之列。我們所稱的飛行過載,指的是飛機(jī)機(jī)動(dòng)飛行中的附加加速度,這個(gè)指標(biāo)表明了該飛機(jī)的機(jī)動(dòng)性能以及飛機(jī)的結(jié)構(gòu)性能。為了使得飛機(jī)具有良好的機(jī)動(dòng)特性,和操作特性,通常是要利用正加速度,就是飛機(jī)駕駛員頭部向著盤旋的圓心,對(duì)于戰(zhàn)斗機(jī)來說就是拉桿,為什么要這樣做呢,這是為了戰(zhàn)術(shù)要求和對(duì)于人體過載產(chǎn)生的生理變化的適應(yīng)與解決途徑而定的,在這樣的飛行時(shí),駕駛員能很好看到盤旋的過程和結(jié)果,尤其是在圍追攻擊時(shí),他能很好地觀察到所要追擊的目標(biāo)飛行趨勢(shì)。與之相反的就是負(fù)過載,負(fù)過載發(fā)生在躍升回轉(zhuǎn)的時(shí)候。在正過載時(shí)候,加速度的方向是指向飛行員的下肢,血液流向下肢,視神經(jīng)會(huì)發(fā)生缺血,而喪失正常的視覺,飛行員視覺會(huì)產(chǎn)生變黑的現(xiàn)象,稱為黑視,為了使得飛行員能承受更大的過載,也就是能做出更大的機(jī)動(dòng)動(dòng)作,發(fā)明了飛行抗荷服,當(dāng)在正加速度大機(jī)動(dòng)飛行時(shí),在下肢部分充氣加壓,壓迫下肢,減小血液在下肢的積累,降低黑視的程度。當(dāng)在負(fù)加速度時(shí),加速度方向指向頭部,血液會(huì)在頭部積累,這時(shí)視網(wǎng)膜的毛細(xì)血管會(huì)因?yàn)檠悍e累膨脹,眼睛視野會(huì)產(chǎn)生一片紅色,稱為紅視,紅視目前在技術(shù)上還不能很好的緩解,加上其戰(zhàn)術(shù)需求幾乎很小,很多的戰(zhàn)術(shù)飛行動(dòng)作,都可以通過正負(fù)載動(dòng)作而實(shí)現(xiàn),所以,飛機(jī)在設(shè)計(jì)時(shí),就把這個(gè)負(fù)加速度性能做了適當(dāng)?shù)南拗?。通常人體的對(duì)于過載是有一個(gè)統(tǒng)計(jì)指標(biāo),就是你所說的9G,但是不乏某些身體素質(zhì)特別優(yōu)秀的飛行員能做出更大過載的動(dòng)作,當(dāng)然這也是有限度,比如說受到飛機(jī)結(jié)構(gòu)強(qiáng)度的限制,抗荷服的性能影響等等,你所說的MIG-25在一次試飛中達(dá)到了11.5G,這也僅僅是極其罕見的一次,或許是采用了特質(zhì)的抗荷服,飛機(jī)載油很小,很輕。
軍用飛機(jī)的過載
耐心看完以下轉(zhuǎn)帖,你會(huì)知道得很清楚:
升力的公式:
升力=二分之一*升力系數(shù)*氣壓*速度的平方*升力面積
我們可以通過這個(gè)公式看出一些我們有用的關(guān)系。從這個(gè)公式我們看出來升力與速度是平方倍數(shù)關(guān)系,知道這個(gè)關(guān)系有什么用?用處大極了。我們知道蘇27飛機(jī)的最小平飛速度為200公里/小時(shí),也就是說在這個(gè)速度下蘇27能夠產(chǎn)生等同于它自身重量的升力,升力與重量相比為1,蘇27這時(shí)候只能以1G的過載老老實(shí)實(shí)地平飛。當(dāng)它的速度達(dá)到400公里/小時(shí),它的速度增加了(400/200=2)兩倍,我們?cè)儆蒙鲜龅年P(guān)系來計(jì)算,2的平方為4,蘇27在400公里/小時(shí)的時(shí)候可以產(chǎn)生4倍于自身重量的升力,或者叫有4G的可用過載,我們也就可以知道,蘇27在400公里/小時(shí)做眼鏡蛇機(jī)動(dòng)時(shí)的最大過載也就是4個(gè)G。再繼續(xù),蘇27飛在600公里/小時(shí)的時(shí)候,(600/200=3)速度增加了3倍,再套用這個(gè)平方關(guān)系,蘇27在600公里/小時(shí)的時(shí)候可以產(chǎn)生9倍于自身重量的升力,蘇27這時(shí)可以飛出9個(gè)G的過載。我們?cè)賮砜纯唇屈c(diǎn)速度的概念:最大過載出現(xiàn)的最小速度,蘇27在600公里/小時(shí)的時(shí)候剛剛能飛出9G,于是我們又知道了蘇27的角點(diǎn)速度是600公里。再小的速度,蘇27飛不出9G,再快的速度,對(duì)不起,蘇27最大過載限制在9個(gè)G,無論是飛機(jī)還是飛行員都不可能承受大于9G的過載,機(jī)載計(jì)算機(jī)開始限制飛機(jī)的功角了。以后如果有人再問:蘇27在500公里/小時(shí)的時(shí)候是個(gè)什么性能?現(xiàn)在你就能算出它在這時(shí)候的最大可用過載,有了過載、有了速度,你就能算出它在這個(gè)時(shí)候的轉(zhuǎn)彎速率和轉(zhuǎn)彎半徑了。
飛機(jī)的機(jī)動(dòng)性:
在飛行動(dòng)力學(xué)里,研究飛機(jī)的機(jī)動(dòng)性,適用于剛性物體圓周運(yùn)動(dòng)原理。
在物體圓周運(yùn)動(dòng)中,與物體運(yùn)動(dòng)方向一致或相反的力叫做切向力,與物體運(yùn)動(dòng)方向一致或相反的力與物體質(zhì)量的比值叫切向過載。與物體運(yùn)動(dòng)方向垂直的力叫法向力,與物體運(yùn)動(dòng)方向垂直的力與物體質(zhì)量的比值叫法向過載。所以,飛機(jī)的推力是切向力,阻力也是切向力。重力有時(shí)是切向力,有時(shí)是法向力,當(dāng)飛機(jī)垂直上升或下降時(shí)它是切向力,當(dāng)飛機(jī)平飛時(shí),它是法向力。飛機(jī)的升力總是法向力。飛機(jī)的升力與重量的比值為法向過載,當(dāng)法向過載大于1時(shí),飛機(jī)就向升力方向轉(zhuǎn)彎或爬升。過載越大,轉(zhuǎn)彎或爬升的越快。
飛機(jī)的機(jī)動(dòng)性分為:能量機(jī)動(dòng)性、方向機(jī)動(dòng)性和空間機(jī)動(dòng)性;
能量機(jī)動(dòng)性
飛機(jī)的飛行高度可以用飛機(jī)所具有的勢(shì)能來表達(dá),而飛機(jī)所具有的飛行速度則反映飛機(jī)所具有的動(dòng)能,飛機(jī)在瞬時(shí)所具有的總機(jī)械能可以用以下公式計(jì)算:
E=WH+1/2mv2
機(jī)械能=重量*高度+二分之一*質(zhì)量*速度平方
上述公式只反映了飛機(jī)在瞬間所具有的機(jī)械能,最多反映兩架飛機(jī)在同一時(shí)間的初始能量,而飛機(jī)其后改變其能量的能量機(jī)動(dòng)能力用單位剩余功率表示
其公式為:SEP=(P-D)/W
單位剩余功率=(推力-阻力)/重量
它代表了飛機(jī)的加速能力、爬升能力。
蘇27飛機(jī)飛在2.35馬赫時(shí),產(chǎn)生的總阻力=其最大推力,兩者相減,單位剩余功率為0,所以蘇27再也沒有加速能力。蘇27飛機(jī)在某一速度下做最大推力的水平盤旋,飛行員向后拉桿使飛機(jī)產(chǎn)生功角,功角既產(chǎn)生升力也產(chǎn)生阻力,所產(chǎn)生的升力與其重量相比為法向過載,決定著飛機(jī)的轉(zhuǎn)彎速率和轉(zhuǎn)彎半徑,所產(chǎn)生的升至阻力與該速度下的零升阻力相加,當(dāng)小于推力時(shí),飛機(jī)就會(huì)加速。當(dāng)大于推力時(shí),飛機(jī)就會(huì)減速。當(dāng)?shù)扔谕屏r(shí),飛機(jī)就會(huì)做定常盤旋(勻速水平盤旋)。做好水平盤旋的關(guān)鍵就是掌握好這個(gè)拉桿量。
方向機(jī)動(dòng)性
飛機(jī)的方向機(jī)動(dòng)性用飛機(jī)的轉(zhuǎn)彎速率來表示,代表著飛機(jī)改變其方向的能力。
飛機(jī)的方向機(jī)動(dòng)性又分為水平面和鉛錘面兩種,其中:
水平面:
其公式為:
轉(zhuǎn)彎速率=重力加速度*根號(hào)下(法向過載的平方-1)/速度
鉛錘面:
其公式為
轉(zhuǎn)彎速率=重力加速度*(法向過載-cos爬升角)/速度
注意:此公式得出的結(jié)果是弧度,如果要換算成角度還要再乘以180/圓周率
比如:在LockOn1.1中,F(xiàn)-15在500公里/小時(shí)做定常盤旋,所產(chǎn)生的過載是5G,把速度和G值代入上述公式可以得出,F(xiàn)-15在500公里/小時(shí)的定常盤旋轉(zhuǎn)彎速率為19.8度/秒。蘇27在500公里/小時(shí)的定常盤旋所產(chǎn)生的過載為4.7G。代入上述公式得出,蘇27在500公里/小時(shí)的定常盤旋轉(zhuǎn)彎速率為18.5度/秒。說明F-15在這個(gè)速度段做定常盤旋比蘇27有優(yōu)勢(shì),所以F-15要想方設(shè)法把蘇27帶入這種姿態(tài)。
在不考慮黑視的情況下,假設(shè)飛機(jī)都是以9G轉(zhuǎn)彎,我們分別用700公里/小時(shí)和800公里/小時(shí)來計(jì)算一下兩個(gè)速度下的轉(zhuǎn)彎速率。分別是25.8度/秒和22.6度/秒,700公里/小時(shí)的比800公里/小時(shí)的還要快。說明在同樣過載的情況下,速度是越小越好。
一架現(xiàn)代戰(zhàn)斗機(jī),最大過載也就是9個(gè)G了,飛的再快也不可能超過,所以,不要在超過出現(xiàn)9G的最小速度以上速度做機(jī)動(dòng)。這個(gè)速度就是角點(diǎn)速度。對(duì)于F-15來說,假如F-15最小平飛速度是230公里/小時(shí),3的平方為9,230公里/小時(shí)*3=690公里/小時(shí)。F-15的角點(diǎn)速度是690公里/小時(shí)。大于這個(gè)速度的飛行,其機(jī)頭指向能力將反而下降。
當(dāng)然,在上述公式中,我們也可以看出在同樣速度下,過載是越大越好,這是顯而易見的道理,我們就不再做論證了。
注意一下鉛錘面公式中的爬升角函數(shù)值,當(dāng)爬升角為0時(shí)(平飛),函數(shù)值為1。當(dāng)飛機(jī)90度上升或者270度下降時(shí),函數(shù)值為零。當(dāng)飛機(jī)爬升至180度頂點(diǎn)準(zhǔn)備倒扣時(shí),函數(shù)值為-1。法向過載-(-1)就是加上1,所以,同樣過載的情況下,從上面倒扣下來的飛機(jī)總是比抬頭向上的飛機(jī)先指向?qū)Ψ健O胂褚幌?,?dāng)雙方纏斗到速度都只有兩、三百公里,可用過載都只有2-3G時(shí),加1、減1此消彼長(zhǎng)的差距有多么的大?所以高度是多么重要??!越是速度慢,高度優(yōu)勢(shì)體現(xiàn)的越明顯。
空間機(jī)動(dòng)性
飛機(jī)的空間機(jī)動(dòng)性用飛機(jī)的轉(zhuǎn)彎半徑來表示,代表著飛機(jī)改變其空間位置的能力。
飛機(jī)的空間機(jī)動(dòng)性也分為水平面和鉛錘面兩種,其中:
水平面:
其公式為:
轉(zhuǎn)彎半徑=速度的平方/重力加速度*根號(hào)下(法向過載的平方-1)
鉛錘面:
其公式為
轉(zhuǎn)彎半徑=速度的平方/重力加速度*(法向過載-cos爬升角)
以上公式中的速度注意要換算成 米/秒
從上述公式中可以看出,速度和轉(zhuǎn)彎半徑是平方倍數(shù)關(guān)系,速度增加,轉(zhuǎn)彎半徑以平方倍數(shù)增加。所以,在同樣過載的情況下,速度是越小越好。但是千萬(wàn)要注意:過載也是由速度產(chǎn)生,速度小了,可用過載也就小了。飛在350公里/小時(shí)的蘇27,其可用過載為3個(gè)G[(350/200)的平方],飛在400公里/小時(shí)的蘇27其可用過載為4個(gè)G[(400/200)的平方]。分別代入上述公式發(fā)現(xiàn),350的轉(zhuǎn)彎半徑是341米,而400的是325米。說明速度不是影響轉(zhuǎn)彎半徑的唯一因素??紤]轉(zhuǎn)彎半徑、轉(zhuǎn)彎速率和黑視效果,一般飛在400-500公里/小時(shí)的飛機(jī),其機(jī)動(dòng)能力是比較中和的。
注意鉛錘面的轉(zhuǎn)彎半徑公式,也可以發(fā)現(xiàn)與轉(zhuǎn)彎速率同樣的規(guī)律。由于這個(gè)函數(shù)關(guān)系,在同樣過載的情況下,從上向下做動(dòng)作的飛機(jī)總是比從下向上做動(dòng)作的飛機(jī)轉(zhuǎn)彎半徑小。所以,要盡力地爭(zhēng)取高度,以便在戰(zhàn)術(shù)動(dòng)作中充分發(fā)揮這些特性。
飛機(jī)飛行時(shí)的過載是什么?怎么產(chǎn)生的?
當(dāng)飛機(jī)作水平勻速飛行的時(shí)候,飛機(jī)受到的加速度就等于重力加速度G。當(dāng)飛機(jī)進(jìn)行變速飛行(加速,減速,轉(zhuǎn)彎,斤斗,俯沖等)的時(shí)候,飛機(jī)受到的加速度就大于或者小于重力加速度。這時(shí)候飛機(jī)受到的加速度就叫做過載。比如說飛機(jī)在翻斤斗的時(shí)候,飛機(jī)受到的加速度就等于重力加速度加上向心加速度。過載等于重力的幾倍,就叫過幾個(gè)G。如果過載等于重力的8倍,就叫做8G的過載。
過載的產(chǎn)生主要是由于機(jī)翼的升力,當(dāng)水平轉(zhuǎn)彎,或者翻斤斗時(shí),機(jī)翼產(chǎn)生的升力大于重力,因此過載大于1。當(dāng)飛機(jī)俯沖,或者快速爬升后改平時(shí),機(jī)翼產(chǎn)生的升力小于重力,甚至產(chǎn)生反向的升力,此時(shí)過載小于1,甚至小于零。
需要說明的是,過載有兩個(gè)概念,也就是機(jī)體結(jié)構(gòu)受到的過載和飛行員受到的過載并不一樣。比如說在瞬時(shí)盤旋時(shí),飛行員一方面隨著飛機(jī)做圓周運(yùn)動(dòng),另一方面又繞著飛機(jī)的重心做圓周運(yùn)動(dòng),他受到的過載就是兩個(gè)過載的疊加。
以人類的體質(zhì)來說,10G的過載不到10秒鐘就會(huì)昏迷,如果沒有抗荷服,5~6個(gè)G就已經(jīng)受不了了。因此目前戰(zhàn)斗機(jī)能夠達(dá)到的9G的過載已經(jīng)達(dá)到飛行員可以承受的極限。
飛機(jī)的過載是什么?
作用在飛機(jī)上的氣動(dòng)力和發(fā)動(dòng)機(jī)推力的合力與飛機(jī)重力之比稱為飛機(jī)的過載(overload)。飛機(jī)所能承受過載的大小是衡量飛機(jī)機(jī)動(dòng)性的重要參數(shù)。過載越大,飛機(jī)的受力越大,為保證飛機(jī)的安全,飛機(jī)的過載不能過大。
飛行員在機(jī)動(dòng)飛行中也會(huì)因?yàn)檫^載大于一或者小于一而承受超重和失重。飛行員所能承受的最大過載一般不能超過8。
過載的分類:
正過載,即在加速度的情況下,離心力從頭部施加到腳,血液被推向身體下部分。在正過載的情況下,如果飛行員的肌肉結(jié)構(gòu)不能很好地調(diào)整,則大腦就得不到適當(dāng)?shù)难貉a(bǔ)充,飛行員易產(chǎn)生稱為灰視或黑視的視覺問題。如壓力持續(xù),最終可導(dǎo)致飛行員昏迷。
負(fù)過載,指飛行員在負(fù)加速度下飛行時(shí)(例如倒飛),血液上升到頭部,顱內(nèi)壓力增加,會(huì)產(chǎn)生不舒服甚至痛苦的感覺。
以上內(nèi)容參考:百度百科——過載
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