圖3-36揭示了一個重要的轉(zhuǎn)彎事實,載荷因子在傾斜角達到45度或者50度之后開始急速增加。對于任何飛機在60度傾斜角時載荷因子為2G。在80度傾斜角時載荷因子是5.76G。如果要維持高度,機翼必須產(chǎn)生等于這些載荷因子的力。
應該注意到接近90度傾斜角時載荷因子的增加是多么的快,它幾乎達到了無窮大。90度的傾斜且恒定高度的轉(zhuǎn)彎從理論上說是不可能的。確實,飛機可以傾斜90度,但是不是處于協(xié)調(diào)轉(zhuǎn)彎中;可以保持90度側(cè)滑轉(zhuǎn)彎的飛機能夠側(cè)身豎直飛行。載荷因子會超過6G極限值,這是一個特技飛機的極限載荷因子。
對于一個協(xié)調(diào)的恒定高度轉(zhuǎn)彎,一般通用航空飛機的近似最大傾斜角為60度。這個傾斜角和它的有效必要功率設置達到了這類飛機的極限。再增加10度傾斜的話,載荷因子大約增加1G,就接近這類飛機確立的屈服點。如圖3-36
載荷因子和失速速度
任何介于結構限制內(nèi)的飛機,可能以任何空速失速。當達到足夠大的迎角時,流過機翼的平滑氣流就會被打破而分散,導致飛行特性的急劇變化,突然失去升力,這就引起了失速。
對這個效應的研究顯示飛機的失速速度隨載荷因子的2次方根成比例增加。這意味著正常未加速失速速度為50節(jié)的飛機可以在載荷因子達到4G時以100節(jié)速度失速。如果這個飛機可以承受載荷因子9的話,那么它可以在150節(jié)時失速。因此,勝任的飛行員應該知道下列事項:
* 飛機由于增加載荷因子,增加了不注意失速的危險,比如在急轉(zhuǎn)彎或者螺旋時
* 在超過飛機的設計機動速度以上進行有意失速,會引起巨大的載荷因子
參考圖3-36和3-27,在急轉(zhuǎn)彎中飛機只要超過72度傾斜,產(chǎn)生的載荷因子就達到3G,而失速速度明顯的增加了。如果正常未加速失速速度是45節(jié)的飛機來轉(zhuǎn)彎,空速必須保持不低于75節(jié)以防產(chǎn)生失速。一個類似的效應是在快速拉起時遇到,或者在任何產(chǎn)生超過1G載荷因子的機動中。這一直是導致意外的原因,這些意外由飛行學員,意外失控,特別是急轉(zhuǎn)彎或者在接近界面時生硬使用升降舵而引起。
由于載荷因子的平方和失速速度的二倍成正比,你會了解到巨大的載荷通過讓相對高速的飛機失速來影響飛機的結構。
一架飛機可以安全失速的最大速度在所有新設計中都已經(jīng)確定。這個速度稱為“設計機動速度Va”,要求在所有最新設計的飛機的飛行員操作手冊和FAA批準的飛機飛行手冊中都要輸入設個值。對于較舊的通用航空飛機,這個速度大約是正常失速速度的1.7倍。因此,一架正常失速速度60節(jié)的舊飛機必須從不要在102節(jié)以上失速(60節(jié)×1.7=102節(jié))。正常失速速度60節(jié)的飛機在102節(jié)速度失速時將達到載荷因子2.89G(1.7×1.7)。(以上數(shù)字只是近似的指導,而不是任何一組問題的確切答案,設計機動速度應該根據(jù)制造商提供的具體飛機的操作限制來確定)。
因為控制系統(tǒng)中的杠桿作用隨不同飛機而變化,一些類型飛機使用平衡式控制面,而其他的不使用,飛行員施加于控制上的壓力不能被認為是不同飛機產(chǎn)生的載荷因子的指數(shù)。在大多數(shù)情況下,載荷因子可以通過經(jīng)驗豐富的飛行員對座椅壓力的感覺來判斷。也可以使用一種稱為加速度計的儀表來測量,但是由于這種儀表一般不安裝在通用航空教練機上,根據(jù)身體感覺來判斷載荷因子的能力培養(yǎng)是非常重要的。以上概要的原理知識是培養(yǎng)評估載荷因子能力的基礎。
對不同傾斜角度的載荷因子和設計機動速度(Va)方面的透徹理解將幫助你避免兩種最嚴重類型的事故:
1. 急轉(zhuǎn)彎導致的失速或者接近地面時過分機動導致的失速
2. 特技飛行時的結構性失效或者失控導致的猛烈機動
載荷因子和飛行機動
所有飛行機動都有臨界載荷因子,除了不加速的直線飛行,它的載荷因子總是1G。本部分考慮的特定機動會引起較高的載荷因子。
轉(zhuǎn)彎
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