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《能量機(jī)動(dòng)理論和飛行包線圖.doc》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫(kù)。
1、能量機(jī)動(dòng)理論和飛行包線圖文中所述的內(nèi)容都是以美國(guó)空軍飛行教官伯尹德發(fā)明的能量機(jī)動(dòng)理論和美國(guó)航空科技為準(zhǔn)；如果有其他國(guó)家或其他人發(fā)明自己所謂的理論或者規(guī)范，那本文并不適用。也不要用老式戰(zhàn)機(jī)的設(shè)計(jì)規(guī)律或者老式戰(zhàn)機(jī)的空戰(zhàn)方法來(lái)照套后來(lái)出現(xiàn)的能量機(jī)動(dòng)理論。能量機(jī)動(dòng)理論并不是什么“新創(chuàng)”的理論，它的本質(zhì)就是能量守恒定律。也就是說(shuō)，能量機(jī)動(dòng)理論提供了一個(gè)簡(jiǎn)化的數(shù)學(xué)公式和圖表，方便的進(jìn)行戰(zhàn)機(jī)能量的計(jì)算?，F(xiàn)在的戰(zhàn)斗機(jī)通過(guò)機(jī)頭的探測(cè)儀器，可以探測(cè)出飛機(jī)的迎角、側(cè)滑角等，即可計(jì)算得得到氣流的方向、得到飛機(jī)的速度矢量。同時(shí)，飛機(jī)上的過(guò)載傳感器也
2、就能計(jì)算出在速度矢量上的過(guò)載和垂直于速度矢量上的過(guò)載(這兩者也可以用切向加速度和法向加速度來(lái)表示，但是由于不同資料對(duì)切向加速度和法向加速度的定義存在不同，所以這里不采用這種容易讓人混淆的表示方法)。速度矢量上的過(guò)載在這里稱為(Nx)，也就是飛機(jī)是在加速還是減速。同時(shí)，在垂直于速度矢量上過(guò)載還可以進(jìn)行分解，那就是側(cè)力過(guò)載(Ny)和升力過(guò)載(Nz)。當(dāng)側(cè)滑角為0或者接近為0時(shí)，Ny為0或者接近為0；那就還剩下Nz這個(gè)升力過(guò)載。也就是說(shuō)，在忽略側(cè)滑的情況下，著重討論阻力和升力，速度方向過(guò)載(Nx)和升力過(guò)載(Nz)。然后我們畫一
3、個(gè)圖，在一定高度和速度下，縱坐標(biāo)是角速度，也就是升力過(guò)載對(duì)應(yīng)的角速度，而速度方向過(guò)載通過(guò)-200ps,-400ps等間接方式表示。這其實(shí)就是我們最常見(jiàn)的能量機(jī)動(dòng)飛行包線圖。也就是說(shuō)，所謂的能量包線圖的實(shí)質(zhì)是表示飛機(jī)速度矢量上加速度和升力加速度兩者之間的變化關(guān)系圖（在一定外形、重量、高度、速度條件下）。能量包線圖上的縱坐標(biāo)是盤旋角速度(TurnRate)。橫坐標(biāo)是速度，或者用馬赫數(shù)(Mach)作為坐標(biāo)。由右下到左上的間距直線是轉(zhuǎn)彎半徑值（TurnRadius）。由左上到右下的間距線是飛機(jī)上的過(guò)載傳感器測(cè)得的升力過(guò)載（Cock
4、pitG)，并不包含重力。能量包線是飛機(jī)在某個(gè)高度的飛行轉(zhuǎn)彎參數(shù)，不同高度包線是不同的?？梢钥闯鰜?lái)在海平面能量機(jī)動(dòng)性能最好，飛行高度越高，轉(zhuǎn)彎性能越差。這段爭(zhēng)議較大，與理解包線關(guān)系也不大，可以跳過(guò)。--------------由于飛機(jī)在飛行中還會(huì)受到重力或者地面滑跑時(shí)還是地面的支持力，所以飛機(jī)實(shí)際飛行時(shí)的合力=阻力+升力+重力三者的矢量之和。例如：一架飛機(jī)如果在飛行包線圖上能飛9g過(guò)載，20度的盤旋角速度，在實(shí)際水平盤旋飛行時(shí)，升力方向的9g還要與重力的1g進(jìn)行矢量相加才能得到盤旋的向心加速度。也就是說(shuō)，這架飛機(jī)在真實(shí)的現(xiàn)
5、實(shí)水平盤旋中，是約8g向心加速度，大概18度/秒左右。一架飛機(jī)如果在飛行包線圖上最小盤旋半徑是1050英尺，過(guò)載是1.7g，在實(shí)際水平盤旋飛行時(shí)，升力方向的1.7g還要與重力的1g進(jìn)行矢量相加才能得到盤旋的向心加速度。也就是說(shuō)，這架飛機(jī)在真實(shí)的現(xiàn)實(shí)水平盤旋中，是約1.3g向心加速度，實(shí)際盤旋半徑大概是1400-1500英尺。再例如：飛機(jī)由水平盤旋改垂直向下盤旋，那向心加速度就是10g，這就是所謂的利用重力空戰(zhàn)。如果飛機(jī)改為垂直向上盤旋，那向心加速度就只剩8g了，此時(shí)飛機(jī)的盤旋性能減弱了。再再例如：飛機(jī)要保持平飛，此時(shí)就必須
6、依靠1g的升力過(guò)載，并且要垂直向上與重力1g抵消，才能保持平飛。也就是說(shuō)能量飛行包線圖上的保持平飛的速度不是包線的最左端（這里不考慮飛機(jī)加減速），而是包線圖上1g過(guò)載的地方。也就是說(shuō)，1g過(guò)載的圖上顯示有8度的盤旋角速度，一點(diǎn)都不奇怪，因?yàn)?g升力-1g重力=0，所以平飛；升力的8度盤旋角速度-8度的重力盤旋角速度=0，所以平飛。再再再例如：另外一種包線圖，也就是剩余功率為0時(shí)的1g過(guò)載包線圖上，排除飛控、機(jī)體強(qiáng)度等限制，最上端為何代表最高平飛高度？通過(guò)上述解釋，就很容易理解了。飛行包線圖上的過(guò)載是升力方向過(guò)載而不是合力的
7、總過(guò)載。在包線圖的最高點(diǎn)，升力過(guò)載1g-重力1g=0，飛機(jī)就保持速度平飛了。如果你都看懂了，那就繼續(xù)。如果還沒(méi)完全理解，請(qǐng)認(rèn)真理解上面1-3樓內(nèi)容后，再往下看。能量包線圖給出了一種簡(jiǎn)化了的能量換算方法。對(duì)于推重比1左右飛機(jī)來(lái)說(shuō)，阻力產(chǎn)生的過(guò)載可以在大約-1g至5g之間，而升力產(chǎn)生的過(guò)載-3g至9g。利用飛機(jī)的剩余功率來(lái)獲得向心力，也就是說(shuō)迎角的大小決定了兩者的轉(zhuǎn)化的程度。如果迎角小剩余功率還有剩余，但是此時(shí)的升力小，向心力不夠；如果迎角太大，剩余功率為負(fù)，向心力大，盤旋角速度大，盤旋半徑小，有利于空戰(zhàn)，但是飛機(jī)會(huì)很快減速。
8、而飛行員通過(guò)拉桿的大小來(lái)決定這種剩余能量轉(zhuǎn)化的程度。而狗斗的機(jī)動(dòng)，實(shí)際就是飛行員通過(guò)向左或向右偏桿來(lái)控制升力的方向，前拉桿或后拉桿來(lái)控制升力的大小。而升力過(guò)載最大有9g，這是改變物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)最有效的東西，它是改變飛機(jī)在空中方位、航向、距離等要素最有力的工具，以此展開(kāi)各種幾何的飛行動(dòng)作，例如盤旋、筋斗、Y
