新型飛機(jī)跑道方案樣本.docx

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1、錯(cuò)誤!未找到資料內(nèi)容僅供您學(xué)習(xí)參考，如有不當(dāng)或者侵權(quán)，請聯(lián)系改正或者刪除。新型傾斜飛機(jī)跑道設(shè)計(jì)構(gòu)想引言機(jī)場跑道是指飛機(jī)場內(nèi)用來供應(yīng)航空飛行器起飛或降落的超長條形區(qū)域,其材質(zhì)能夠是瀝青或混凝土,或者是弄平的草、土或碎石地面,也能夠是水面,甚至能夠是木板,頁巖,珊瑚蟲,粘土等鋪設(shè)的。現(xiàn)在全球范圍內(nèi)跑道普遍使用以陸地為基礎(chǔ)。第一章現(xiàn)有飛機(jī)跑道概述現(xiàn)在的飛機(jī)跑道都是水平鋪設(shè)的,飛機(jī)在著陸過程中存在著較長的著陸滑跑距離,其所具有的能量以熱能的形式散失而無法重復(fù)利用。在起飛過程中的滑跑距離則更長。這導(dǎo)致了在現(xiàn)有技術(shù)條件下,飛機(jī)跑道的長度難以縮短,能量被大量浪費(fèi)。引用源。列出了部分型號飛機(jī)的起飛著陸性能:

2、飛機(jī)型米格-27幻影5F-4E波音747DC-8超號63起飛滑700900133831703505跑距離/m著陸滑80083091519421801跑距離/m表格1資料內(nèi)容僅供您學(xué)習(xí)參考，如有不當(dāng)或者侵權(quán)，請聯(lián)系改正或者刪除。從錯(cuò)誤!未找到引用源。中能夠看出,戰(zhàn)斗機(jī)起飛和著陸滑跑距離較短,在1000m左右,而運(yùn)輸機(jī)則在m至3000m左右。特別是在高原地區(qū),由于空氣稀薄,相同速度下產(chǎn)生的升力小于水平面,因此在起飛過程中所需的滑跑加速距離特別長。世界上最長的民用機(jī)場跑道中國昌都邦達(dá)機(jī)場長度5500米,海拔4300多米。美國加利福尼亞州穆羅克的羅杰斯干湖床上的愛德華空軍基地跑道長度達(dá)11265米。

3、有沒有一種方法能夠在現(xiàn)有飛機(jī)性能的前提下縮短飛機(jī)跑道長度呢?第二章理想化模型能夠嘗試建立一個(gè)理想化的物理模型:在水平地面上運(yùn)動(dòng)的質(zhì)量為m的質(zhì)點(diǎn),速度為v,地面摩擦因數(shù)為μ,停止距離為s.則有(以下,G為其重力,N為其與地面的壓力,l為其在斜面的位移,g為重力加速度,f為摩擦力)則錯(cuò)誤!未找到引用源。:圖1資料內(nèi)容僅供您學(xué)習(xí)參考，如有不當(dāng)或者侵權(quán)，請聯(lián)系改正或者刪除。NGGmgfNfs11mv202得出s1v22g如果,將水平面改為傾角為θ的傾斜面,則如錯(cuò)誤!未找到引用源。圖2GmgNGcosfNfGcosmaadvdt資料內(nèi)容僅供您學(xué)習(xí)參考，如有不當(dāng)或者侵權(quán)，請聯(lián)系改正或者刪除。dlvd

4、t積分,得0lcos)vdvg(sinv0即lv2cossin)2g(s2lcos從而有s2v22g(tan)因此s1s2因此,初速度相同時(shí)在傾斜軌道上運(yùn)動(dòng)的質(zhì)點(diǎn)停止所需的距離要短于在水平軌道上運(yùn)動(dòng)的質(zhì)點(diǎn)。同理,質(zhì)點(diǎn)收到外力作用加速至一定速度時(shí),在傾斜軌道上向斜下方運(yùn)動(dòng)要比單純借助外力加速所需的距離要短。因此,借助傾斜軌道能夠利用重力的效應(yīng),縮短飛機(jī)的滑跑距離。第三章飛機(jī)滑跑模型3.1起飛過程可是飛機(jī)的運(yùn)動(dòng)情況要比質(zhì)點(diǎn)復(fù)雜的多,除了重力、支持力、摩擦力之外,還有升力和空氣阻力,而后兩者都是隨速度變化的資料內(nèi)容僅供您學(xué)習(xí)參考，如有不當(dāng)或者侵權(quán)，請聯(lián)系改正或者刪除。函數(shù)。下面對于飛機(jī)起飛時(shí)滑跑

5、距離的問題作進(jìn)一步討論。飛機(jī)起飛(或降落)受力如錯(cuò)誤!未找到引用源。所示圖3開始,飛機(jī)的阻力和升力都等于0;隨著滑跑速度的增加,阻力和升力也跟著增大。當(dāng)滑跑速度略大于飛機(jī)的失速速度的10%時(shí),飛機(jī)抬頭,迎角增加,升力很快超過重力,由于地面摩擦阻力的消失和起落架的收起使飛機(jī)阻力大大減小,飛機(jī)凈推力增加。飛行速度達(dá)到1.2vs(失速速度)時(shí),飛機(jī)轉(zhuǎn)入爬升。按照FAA規(guī)定,起飛安全速度大于等于1.2vs。其中vs2GCL,maxS(G為飛行重力,CL,max為最大升力系數(shù),S為機(jī)翼面積)則有NWL資料內(nèi)容僅供您學(xué)習(xí)參考，如有不當(dāng)或者侵權(quán)，請聯(lián)系改正或者刪除。fN平行地面方向向前合力為FTD(GL

6、)Fma觀察此式,加速度a為T(發(fā)動(dòng)機(jī)推力)、D(空氣阻力)、G(飛機(jī)重力)、L(升力)、的函數(shù)。起飛之際,在大部分起飛距離內(nèi),T為合理常數(shù)(特別是對噴氣式飛機(jī)),G、也是常數(shù)。但L和D兩者隨速度而改變。因?yàn)長1v2SC2L和12S(CD,0CL2Dv)2eAR其中AR為飛機(jī)的展弦比。對于需做些解釋。當(dāng)飛機(jī)接近地面飛行時(shí),其翼尖漩渦的強(qiáng)度,因?yàn)榕c地面的交互影響,多少有些降低。因?yàn)檫@些漩渦,誘導(dǎo)機(jī)翼產(chǎn)生下降流w(downwash),接著又生誘導(dǎo)阻力;當(dāng)飛機(jī)接近地面飛行時(shí),下降流和連帶的誘導(dǎo)阻力都降低了,這一現(xiàn)象稱之為地面效應(yīng)(groundeffect),這是因?yàn)轱w機(jī)高于地面接近降落的瞬間,具有

7、上浮傾向?；诳諝鈩?dòng)力學(xué)原理得近似式為（2）16h/b1(16h/b)2其中,h為機(jī)翼距地面高度,b為翼展?；谏鲜?要精確計(jì)算在起飛距離內(nèi)速度對時(shí)間的變化和最資料內(nèi)容僅供您學(xué)習(xí)參考，如有不當(dāng)或者侵權(quán)，請聯(lián)系改正或者刪除。后的離地距離,需對上式進(jìn)行積分。且應(yīng)分別由上兩式考慮到T和D因速度不同的變化,以及任何對推力T的速度影響。這些力沿起飛距離的標(biāo)準(zhǔn)變化如錯(cuò)誤!未找到引用源。所示。其中s正比于v2。因D和T都正