飛機從開始滑跑到離開地面,並升到壹定高度的運動過程,叫做起飛。
飛機起飛的操縱原理
飛機從地面滑跑到離地升空,是由於升力不斷增大,直到大於飛機重力的結果。而 只有當飛機速度增大到壹定時,才可能產生足以支持飛機重力的升力。可見飛機的起飛 是壹個速度不斷增加的加速過程。 ; 剩余拉力較小的活塞式螺旋槳飛機的起飛過程,壹般可分為起飛滑跑、離地、小 角度上升(或壹段平飛)、上升四個階段。 對有足夠剩余拉力的螺旋槳飛機,或有足夠剩余推力的噴氣式飛機,因可使飛機加 速並上升,故起飛壹般只分三個階段,即起滑跑、離地和上升。
(壹)起飛滑跑的目的是為了增大飛機的速度,直到獲得離地速度。拉力或推力愈大,剩余拉力或剩余推力也愈大,飛機增速就愈快。起飛中,為盡快地增速,應把油門推到最大位置。
1.擡前輪或擡尾輪
* 前三點飛機為什麽要太前輪?
前三點飛機的停機角比較小,如果在整個起飛滑跑階段都保持三點姿態滑跑,則迎角和升力系數較小,必然要將速度增大到很大才能產生足夠的升力使飛機離地,這樣,滑咆距離勢必很長。因此,為了減小離地速度,縮短滑跑距離,當速度增大到壹定程度時就需要擡起前輪作兩點姿態滑跑,以增大迎角和升力系數。
* 擡前輪的時機和高度
擡前輪的時機不宜過早或過晚。擡前輪過早,速度還小,升力和阻力都小,形成的 上仰力矩也小。要拾起前輪,必須使水平尾翼產生較大的上仰力矩,但在小速度情況 下,水平尾翼產生的附加空氣動力也小,要產主足夠的上仰力矩就需要多拉桿。結果, 隨著滑跑速度增大,上仰力矩又將迅速增大,飛行員要保持擡前倫的平衡狀態,勢必又 要用較大的操縱量進行往復修正,給操縱帶來困難。同時,擡前輪過旱,使飛機阻力增 大而增長起飛距離。如果擡前輪過晚,不僅使滑跑距離增長,而且還由於拉桿擡前輪到離地的時間很 短,飛行員不易修正前輪擡起的高度而保持適當的離地迎角。甚至容易使升力突增很多 而造成飛機猛然離地。各型飛機擡前輪的速度均有其具體規定。 前輪擡起高度應正好保持飛機離地所需的迎角,前輪擡起過低,勢必使迎角和升力系數過小,離地速度增大,滑跑距離增長,前輪擡起過高,滑跑距離雖可縮短,但因飛機阻力大,起飛距離將增長,而且迎角和升力系數過大,又勢必造成大迎角小速度離地,離地後,飛機的安定住差操縱性也不好。仰角過大,還可能造成機尾擦地。從既要 保證安全又要縮短滑跑距離的要求出發,各型飛機前輪擡起高度都有其具體規定。飛行員可從飛機上的俯仰指示器或從機頭與天地線的關系位置來判斷前輪擡起的高度是否適當。
* 後三點飛機為什麽要擡尾輪
後三點飛機與前三點飛機相比,停機角比較大,因此三點滑跑中迎角較大,接近其臨界迎角,如果整個滑跑階段都保持三點滑跑,升力系數比較大,飛機在較小的速度下 即能產生足夠的升力使飛機離地。此時滑跑距離雖然很短,但大迎角小速度離地後,飛 機安定性操縱性都差,甚至可能失速。因此後三點飛機,當滑跑速度增大到壹定時,飛 行員應前推駕駛桿,擡起機尾作兩點滑跑,以減小迎角。與前三點飛機擡前輪壹樣,為了既保證安全,又縮短滑跑距離,必須適時正確地擡 機尾。擡機尾過早或過晚,過高或過低,不僅會增長滑跑距離,起飛距離,而且會危及 飛行安全。各型飛機擡機尾的速度和高度也都有其具體規定。
2. 保持滑跑方向
對螺旋槳飛機而言,起飛滑跑中引起飛機偏轉的主要原因是螺旋槳的副作用。 起飛滑跑中,螺旋槳的反作用力矩力圖使飛機向螺旋槳旋轉的反方向傾斜,造成兩 主輪對地面的作用力不等,從而使兩主輪的摩擦力不等,兩主輪摩擦力之差對重心形成偏轉力矩。螺旋槳滑流作用在垂直尾翼上也產主偏轉力矩。前三點飛 機擡前輪時和後三點飛機擡尾輪時,螺旋槳的進動作用也會使飛機產生偏轉。加減油門和推拉篤駛桿的動作愈粗猛,螺旋槳副作用影響愈大。為減輕螺旋槳副作用的影響,加油門和推拉駕駛桿的動作應柔和適當。滑跑前段,因舵的效用差,壹般可用偏轉前輪和剎車的方法來保持滑跑方向。滑跑後段應用舵來保持滑跑方向。隨著滑跑速度的不斷增大,方向舵的效用不斷提高,就應當回舵,以保持滑跑方向。
噴氣飛機起飛滑跑方向容易保持,其原因是;壹是噴氣飛機都是前三點飛機, 而前三點飛機在滑跑中具有較好的方向安定住,二是沒有螺旋槳副作用的影響,所以在加油門和擡前輪時,飛機不會產主偏轉。
(二) 當速度增大到壹定,升力稍大於重力,飛機即可離地。離地時作用於飛機的力。此時升力大於重力,拉力或推力 大於阻力。
離地時的操縱動作,前三點飛機和後三點是不同的。前三點飛機是因飛行員拉桿產生上仰操縱力矩,而使飛機作兩點滑跑的。隨著滑跑速度 的增大、上仰力矩增大,迎角將會增大。雖然飛行員不斷向前推桿以保持兩點滑跑姿態,但 原來的俯仰力矩平衡總是隨速度的增大而不斷 被破壞,在到達離地速度時,迎角仍會有自動增大的趨勢。所以,前三點飛機壹般都是等其自動離地。 後三點飛機則不然,飛機到達離地速度時,壹般都需帶桿增大迎角而後離地。這是因為後三點飛機在兩點滑跑中,飛行員是前推桿,下偏升降舵來保持的,隨著速度增大,下俯操縱力矩增大,將使迎角減小,飛行員雖不斷帶桿以保持兩點滑跑,但在到達 離地速度時,迎角仍會有減小的趨勢。所以,必須向後帶桿增大迎角飛機才能離地。後三點飛機,正確掌握離地時機是很重要的。離地過早或過晚,都將給飛行帶來不利。 機輪離地後,機輪摩擦力消失,飛機有上仰趨勢,應向前迎桿制止。對螺旋漿飛 機,機輪摩擦力矩也消失,飛機有向螺旋槳旋轉方向偏轉的趨勢,應用舵制止。
(三)壹段平飛或小角度上升 對剩余拉力比較小的活塞式螺旋漿飛機,飛機離地還尚未達到所需的上升速度,故 需作壹段平飛或小角度上升來積累速度。飛機離地後在12米高度向前迎桿,減小迎 角,使飛機平飛加速或作小角度上升加速。飛機剛離地時,不宜用較大的上升角上升。 上升角過大,這會影響飛機增速,甚至危及安全。 為了減小阻力,便於增速,飛機高地後,壹般不低於5米高度收起落架。收起落架 時機不可過早或過晚。過早,飛機離地大近,如果飛機有下俯,就可能重新接地,危及 安全;過晚,速度大大,起落架產生的阻力很大,不易增速,還可能造成起落架收下好。在壹段平飛或小角度上升中,特別要防止出現坡度,因為這時飛行高度低,飛機如有坡度,就會向下側滑而可能使飛機撞地。因此發現飛機有坡度應及時糾正。
(四)當速度增加到規定時,應柔和帶桿使飛機轉入穩定上升,上升到規定高度起飛階段結束。
***影響起飛滑跑距離的因素影響起飛滑跑距離的困素有油門位置、離地迎角、襟翼反置、起飛重量、機場標高與氣溫、跑道表面質量、風向風速、跑道坡度等。這些因素壹般都是通過影響離地速度 或起飛滑跑的平均加速度來影響起飛滑跑距離的。
* 油門位置 油門越大,螺旋槳拉力或噴氣推力越大,飛機增速快,起飛滑跑距離就短。所以,壹般應用最大功率或最大油門狀態起飛。
* 離地迎角 離地迎角的大小決定於擡前輪或擡機尾的高度。離地迎角大,離地速度小,起飛滑跑距離短。但離地迎角又不可過大,離地迎角過大,下僅會因飛機阻力大而使飛機增速慢延長滑跑距離,而且會直接危及飛行安全因此從既要保證飛行安全又要使滑跑距離短出發,各型飛機壹般都規定有最有利的離地迎角值。
* 襟翼位置 放下襟翼,可增大升力系數,減小離地速度,因而能縮短起飛滑跑距離。
* 起飛重量 起飛重量增大,不僅使飛機離地速度增大,而且會引起機輪摩擦力增加,使飛機不易加速。因此,起飛重量增大,起飛滑跑距離增長。
* 機場標高與氣溫 機場標高或氣溫升高都會引起空氣密度減小,壹放面使拉力或推力減小,飛機加速慢;另壹方面,離地速度增大,因此起飛滑跑距離必然增長。所以在炎熱的高原機場起飛,滑跑距離顯著增長。
* 跑道表面質量 不同跑道表面質量的摩擦系數,滑跑距離也就不同。跑道表面如果光滑平坦而堅實,則摩擦系數小,摩擦力小,飛機增速快,起飛滑跑距離短。反之跑道表面粗糙不平或松軟,起飛滑跑距離就長。
* 風向風速 起飛滑跑時,為了產生足夠的升力使飛機離地,不論有風或無風,離地空速是壹定的。但滑跑距離只與地速有關,逆風滑跑時,離地地速小,所以起飛滑跑距離比無風時短。反之則長。
* 滑跑坡度 跑道有坡度,會使飛機加速力增大或減小。
二. 著陸 :dv5:
飛機從壹定高度下滑,井降落地面滑跑直至完全停止運動的整個過程,叫著陸。
飛機著陸的操縱原理
與起飛相反,著陸是飛機高度下斷降低、速度不斷減小的運動過程。 飛機從壹定高度作著陸下降時,發動機處於慢車工作狀態,即壹般采用帶小油門下滑的方法下降。飛行高度降低到接近地面時,必須在壹定高度上開始後拉駕駛桿,使飛機由下滑轉入平飄這就是所謂“拉平”。 機拉平後,飛機速度仍然較大,不能立即接地.需要在離地0.5~1米高度上繼續減小速度,這個拉平後繼續減小速度的過程,就是平飄。在這個過程中,隨著飛行速度的不斷減小,飛行員不斷後拉駕駛桿以保持升力等於重力。在離地0.15~0.25米時,將飛機拉成接地所需的迎角,升力稍小於重力,飛機輕柔飄落接地飛機接地後,還需要滑跑減速直至停止,這個滑跑減速過程就是著陸滑跑。 由上可見,飛機著陸過程壹般可分為五個階段:下滑段、拉平段、平飄段、接地和著陸滑跑段。
(壹)拉平
拉平是飛機由下滑轉入平飄的曲線運動過程,即飛機由下滑狀態轉入近似平飛狀態的過程。為完成這個過程,飛行員應拉桿增加迎角:使升力大於重力第壹分力, 此兩力之差為向心力,促進飛機向上作曲線運動,減小下滑角。對某些飛機,因放襟翼後,上仰力矩較大,下滑中通常是向下頂桿以保持飛機的平衡,所以開始拉平時只需松桿,後再逐漸轉為拉桿。拉桿或松桿增大迎角,阻力也同時增大,且因下滑角不斷減小,重力也跟著減小,所以阻力大於重力飛行速度不斷減小。可見飛機在拉平階段中,下滑角和下滑速度都逐漸減小,同時高度不斷降低。飛行員應根據飛機的離地和下沈接近地面的情況,掌握好拉桿的分量和快慢,使之符合客觀實際,才能做到正確的拉平。如高度高、下沈慢、俯角小,拉桿的動作應適當慢壹些;反之,高度低、下沈快、俯角大,拉桿的動作應適當快壹些。
(二)平飄
飛機轉入平飄後,在阻力的作用下,速度逐漸減小,升力不斷降低。為了使飛機升力與飛機重力近似相等,讓飛機緩慢下沈接近地面,飛行員應相應不斷地拉桿增大迎角,以提高升力。在離地約0.15--0.25米的高度上將飛機拉成接地迎角姿態,同時速度減至接地速度,是飛機輕輕接地。
在平飄過程中,飛行員應根據飛機下沈和減速的情況相應地向後拉桿。壹般來說:在平飄前段,需要的拉桿量較少。因為此時飛機的速度較大,在速度減小,升力減小時,只需稍稍拉桿增加少量的迎角,就能保持平飄所需的升力。如拉桿量過多,會使升力突增,飛機將會飄起。
在平飄後段,需要的拉桿量較多。因為此時飛機的速度較小,如拉桿量與前段相同,增加同樣多迎角,升力增加小,飛機將迅速下沈;此外隨著迎角的增大,阻力增大,飛機減速快,也將使飛機迅速下沈,因此只有多拉桿,迎角增加多壹些,才能得到所需的升力,使飛機下沈緩慢。
總之,在平飄中,拉桿的時機、分量、和快慢,由飛機的速度和下沈情況來決定。飛機速度大,下沈慢,拉桿的動作應慢些;反之,速度小,下沈快拉桿的動作應適當加快。
此外,為了使飛機平穩地按預定方向接地,在平飄過程中,還須註意用舵保持好方向。如有傾斜,應立即以桿舵壹致的動作修正。因此時迎角大速度小,副翼效用差,姑應利用方向舵支援副翼,即向傾斜的反方向蹬舵,幫助副翼修正飛機的傾斜。
(三)接地
飛機在接地前會出現機頭自動下俯的現象。這是因為飛機在下沈過程中,迎角要增大,迎角安定力矩使機頭下俯,另外由於飛機接近地面,地面的影響增強,下洗速度減小,水平有效迎角增大,產生向上的附加升力,對重心形成的力矩使機頭下俯。故在接地前,還要繼續向後帶桿,飛機才能保持好所需的接地姿態。
為減小接地速度和增大滑跑中阻力,以縮短著陸滑跑距離,接地時應有較大的迎角,故前三點飛機以兩主輪接地,而後三點飛機以通常以三輪同時接地。
(四)著陸滑跑
著陸滑跑的中心問題是如何減速和保持滑跑方向。
飛機接地後,為盡快減速,縮短著陸滑跑距離,必須在滑跑中增大飛機阻力。滑跑中飛機阻力有氣動阻力、機輪摩擦力、以及噴氣反推力和螺旋槳負拉力等。滑跑中,增大飛機迎角,放減速板(或減速率),以及使用反推、螺旋槳負拉力、剎車等都能增大飛機阻力。