JAN1N3033B水平轉彎和側滑,水平轉彎是指飛機在水平面內連續改變飛行方向的曲線運動.航向改變角度大于360°,稱作水平盤旋,改變角度小于360°,稱作水平轉彎。正常水平轉彎是一種無側滑的,勻速的圓周運動,飛機飛行高度也不發生變化。

飛機在進行水平轉彎時,運動的軌跡由直線變為曲線。飛行速度大小雖然沒有改變,但運動速度的方向卻在不停地變化。速度方向的改變,說明飛機運動有向心加速度an,向心加速度大小可表示為:

式中:v――飛機飛行速度;

R――轉彎航跡的半徑。

加速度方向垂直于航跡的切線,指向航跡的中心。

迫使飛機產生向心加速度的向心力等于飛機的質量和向心加速度的乘積(見圖3-11)。

Fn=m×an=(W/g)×u2/r

式中:m――飛機的質量;

w――飛機的重力;

g――重力加速度。

飛機正常水平轉彎時,作用在飛機上的外載荷如圖3-11所示,可用公式表示為:

P=D

L cosγ=w

Lsinγ=mu2/r=(w/g)u2/r

式中:P――發動機推力;

D――飛機的阻力;

L――飛機的升力;

γ――操縱副翼使飛機產生的傾斜角度,也叫做盤旋坡度。

由上式可以得出:飛機水平轉彎時,升力在垂直方向分量與飛機的重力平衡;在水平方向的分量提供了使飛機作曲線運動的向心力。

所以,在操縱飛機進行水平轉彎時,首先要操縱副翼,使飛機傾斜產生滾轉角,升力才能在水平方向產生分量,為飛機轉彎提供向心力。在保持飛行速度不變的情況下,同時,還升力的水平分量飛機正常盤旋飛行中的受力圖(a)向心力與圓周運動;(b)飛機正常盤旋飛行受力圖應向后搬駕駛桿,使飛機抬頭,增大迎角,增加升力,使升力在垂直方向分量與飛機的重力平衡,防止飛機在水平轉彎時掉高度。另外,迎角的增大,不但使升力增加,也會使阻力加大,為了保持飛行速度大小不變,還應加大發動機推力,平衡增大的阻力,達到推力等于阻力的要求。

由上述公式還可以得出飛機水平轉彎時載荷系數ny的數值:

Lc∞γ=w:ny=l/w=1/c∞γ

因為∞sγ總是小于1,所以,飛機水平轉彎時,載荷系數ny總是大于1,也就是升力總是大于飛機的重量。轉彎時,飛機的傾斜角γ越大,所需要升力越大。比如,飛機水平轉彎的傾斜角γ為30°時,ny=1.15,升力為飛機重力的1.15倍;傾斜角γ為60°時,ny=2,升力為飛機重力的2倍。

在實際飛行中,由于飛機結構強度、發動機推力和飛機臨界迎角的限制,飛機能夠產生的升力是有限制的,所以,飛機轉彎時,最大傾斜角也是有限制的。

操縱飛機水平轉彎時還要蹬舵或利用上偏副翼一側擾流板產生的阻力使機頭對準氣流,防止產生側滑。飛機沿機體坐標軸zt軸方向的移動叫做側滑。產生側滑時,空氣從飛機的側面吹來,飛機對稱面與相對來流方向不一致。飛機對稱面與相對來流之間的夾角叫做側滑角,用b表示(見圖3-12(a))。氣流從轉彎飛機的內側吹來叫內側滑,從外側吹來叫外風.

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