V1VRV2飞机起飞速度与飞机升力和阻力详解bbmf.docx
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1、V1 VR V2飞机起飞速度与飞机升力和阻力详解V1 VR V2飞机起飞速度详解V1 VR V2的概念:首先捡容易的来说。Vr,这个r就是rotate的缩写,所以Vr可以叫做抬前轮速度或者抬头速度。只有当飞机加速到Vr的时候,飞行员才可以带杆让飞机抬头离地,如果小于这个速度,很容易造成擦机尾。再说V1。这个速度,我们通常称其为决断速度。我们知道,飞机发生机械故障是不会分时候的,任何状态下都可能出现某个部件失效的情况。如果故障发生在天上,那么就靠机组的处理;如果发生在地面上,那就比较简单了,干脆不起飞了,滑回去,让机务人员来处理。可是,如果这个故障发生在起飞滑跑这个“地面空中”的临界状态下呢?这
2、就比较难办了。显然,这时候我们有两种选择不起飞了,让飞机继续留在地面上,或者继续起飞,让飞机到空中去再说。其实无论是否继续起飞,我们都不能一概而论。因为如果这时候飞机速度已经很大,很接近抬前轮的速度了,虽然还没有离地,但此时刹车可能已经无法确保飞机能在剩余的跑道上停住了。如果在这种大速度下贸然中断起飞,从而导致飞机冲出跑道,也许造成的损失比那个故障本身造成的损失会大得多。反过来说,如果这时候速度并不是很大,我们只要及时采取必要的措施,完全可以让飞机在跑道上安全得停下来,我们依然决定继续起飞的话,那显然也不合适,因为毕竟在地面上处理故障要比在空中处理故障更安全更有效。这时候大家应该差不多有了这么
3、个印象如果在滑跑速度比较小的时候出问题了,我们就停下来;如果在滑跑速度很大的时候出问题了,我们就继续起飞。可是,到底多大算是“大”速度,多小算是“小”速度呢?V1的出现就解决了这个问题。我们在每次飞行前,都要确定一个V1速度,假如问题出现在V1之前,我们就停下来(这时候是完全能够停下来的);如果问题出现在V1之后,那就说明现在刹车已经来不及了,只能继续起飞。所以,这个V1我们叫决断速度在这个速度我们要做决断起飞,还是不起飞!再说V2。这个V2我们通常叫做起飞安全速度,或者干脆就叫安全速度。当飞机离地后速度达到了V2,我们就认定飞机已经成功的起飞了,转而进入爬升状态。嗯,这下大家知道这三个速度对
4、于一次起飞来说,是相当重要的,可是这三个速度到底怎么确定是多少呢?这就要说到起飞分析手册了。在每次起飞过程中,影响这三个速度的因素大概有以下这么几个:飞机的全重、跑道长度、道面情况(是湿的还是干的)、跑道的坡度、风速的情况、机场周围的障碍物情况、外界温度等等。这里面有的因素是固定的,例如跑道长度、坡度这些,有的因素是变量,每次飞行都不一样,例如飞机全重、温度等几项。航空公司会利用一个软件,把这个公司要飞的所有的机场的所有的跑道的数据都一一综合进去,然后制作成一本厚厚的起飞分析手册。这个手册里面每个机场的每条跑道,都有相应的表格。例如,如果我们今天要在北京的36L跑道起飞,我们就会拿出这本厚厚的
5、手册,翻到北京首都国际机场那部分,找出36L跑道那页,纵坐标是飞机的重量,横坐标是风速,一对应,即查出相应的三个速度值。解读影响飞机升力和阻力的一些因素 升力和阻力是在飞机与空气之间的相对运动(相对气流)中产生的。影响升力和阻力的基本因素有:机翼在气流台的相对位置(迎角)、气流的速度和空气密度(空气的动压以及飞机本身的特点(飞机表面质量、机翼形状机翼面积、是否使用襟翼和前缘缝翼是否张开等)。这些因素中,经常变化的有迎角、飞行速度和空气密度。飞行员主要是通过改变迎角和飞行速度来改变升力和阻力的。因此,本节主要分析迎角和飞行速度对升力、阻力的影响。至于由于使用襟翼和前缘缝翼等所引起的升力、阻力的变
6、化,留在第五节再作分析。为便于分析问题,在分析一个因素时,假定其它因素不变。一、迎角对升力和阻力的影响1. 迎角相对气流方向(飞机运动方向)与翼弦所夹的角度,叫迎角。相对气流方向指向机翼下表面,为正迎角;相对气流方向指向机翼上表面,为负迎角。飞行中,飞行员可通过前后移动驾驶盘来改变迎角的大小或者正负。飞行中经常使用的是正迎角。飞行状态不同,迎角的正、负、大、小一般也不同。在水平飞行中,飞行员可根据机头的高低来判断迎角的大小,机头高,迎角大。机头低,迎角小。其它飞行状态,单凭机头的高低就很难判断迎角的大小和正负,只有根据迎角本身的含义去判断。例如,飞机俯冲中。机头虽然很低,但迎角并不为负的,气流
7、仍从下表面吹向机翼,因此迎角是正的。又如在上升中,机头虽然比较高,但迎角却不一定很大,在改出上升时,若推杆过猛,也可能会出现负迎角。2. 迎角对升力的影响在飞行速度等其它条件相同的情况下,得到最大升力的迎角,叫做临界迎角。在小于临界迎角的范围内增大迎角,升力增大;超过临界边角后,再增大迎角,升力反而减小。这是因为,迎角增大时,一方面在机翼上表面前部,流线更为弯曲,流管变细,流速加快,压力降低,吸力增大。与此同时,在机翼下表面,气流受到阻挡,流管变粗,流速减慢,压力增大,要使升力增大。但是,另一方面迎角增大时,由于机翼上表面最低压力点的压力降低。因此,后缘部分的压力比最低压力点的压力大得更多,于
8、是在上表面后部的附面层中,空气向前倒流的趋势增强,气流分离点向前移动,涡流区扩大,就会破坏空气的平顺流动,从而使升力降低。在中、小迎角,增大迎角时,分离点前移缓慢,涡流区只占机翼后部的不大的一段范围,这对机翼表面空气的平顺流动影响不大,前一方面起着主要作用,因此,在小于临界迎角的范围内,迎角增大,升力是增大的。到临界迎角,升力达到最大。超过临界迎角后,迎角再增大,则分离点迅速前移,涡流区迅速扩大,严重破坏空气的平顺流动,机翼上表面前段,流管变粗,流速减慢,吸力降低。从分离点到机翼后缘的涡流区内,压力大致相同,比大气压力稍小。在靠近后缘的一段范围内,吸力虽稍有增加,但很有限,补偿不了前段吸力的降
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