4.5 飞机的飞行性能 | | 飞机的飞行性能大致可分为六类: | | 速度性能 | 飞机的速度是飞机优于其他运输工具的最主要之点.因此无论对哪种飞机,都必须有相应的较高的飞行速度要求。当飞机速度增大时,飞机的阻力也将增.大。克服阻力需要用推力,在飞行速度增大到阻力与最大可用推力相等时,就达到了飞机最大平飞速度Vm矶。由于阻力和发动机的推力都随着高度的变化而变化的,所以飞机的最大平飞速度在不同高度上也不相同。通常在11公里左右的高度上,能获得最大的最大平飞速度。1970年美国SR.71A飞机创造了352956公里/小时的速度纪录。
因为飞机总得起飞和降落.起飞降落性能的好坏,极大地取决于有无较小的最小平飞速度。所以不仅要求飞机有很大的最大平飞速度,还要有很小的最小平飞这度vmn。飞机的最小平飞速度是由升力与重力的平衡条件来决定的。因为飞机在平飞时,无论什么速度下都必须产生与重量相等的升力来维持飞机的飞行高度。如果飞机平飞速度减小,则必须增大机翼的攻角以增大升力系数,才能保持升力不变。当飞机速度减小到机翼已经到达它的临界攻角,进一步增加攻角已经不再能提高升力系数时。飞机就在最小平飞速度下飞行了。 | | 盘旋性能 | | 对于军用飞机,尤其是战斗机来说,水平盘旋飞行时半径大小是至关重要的.因为能用较小的半径盘旋转弯在格斗时就能摆脱敌机占据有利的攻击位置.影响最小盘旋半径Rmin的因素很多，比较粗略地分析可以认为飞机的最大升力系数决定它的最小盘旋半径。因为盘旋飞行时，飞机必须向盘旋中心倾侧并拉杆抬头增大攻角以增大飞机升力Y,使升力Y能与重力合成盘旋时所需要的水平向心力F。由牛顿第二定律可知： |  | | 式中的g为重力加速度,V为飞机的切向飞行速度,R为飞机盘旋半径.如果升力Y能够倾斜得更厉害,同时增加得更大的话,就可得到更大的向心力F。在飞行速度一定的条件下,盘旋半径就越小。当飞机以l|备界攻角,即最大升力系数Cmax飞行时,升力达极大值,也就达到了飞机的最小盘旋半径。 | | 爬升性能 | 在空战中,为了迅速取得高度优势,需要尽快地爬升。爬升性能好的,就能赢得时阅,争取主动。爬升性能主要是指爬升率和升限。
爬升率是飞机以最有利的爬升角。向上爬升时飞行速度在垂直方向上的分速度,如果飞机的最大推力刚好与飞机阻力加上飞机重力在飞行方向上的分力之和相等的话,飞机就获得最大爬升率V川机目前,爬升性能较好的F.16A飞机的最大爬升率为370米/秒。
 飞机的爬升是受到高度限制的.因为高度越大,发动机的推力就越小。推力小了就不能保持原来的爬升角爬升只能减小爬开角使重力在飞行方向上的分力也减小来维持飞机的稳定飞行速度。当飞机达到某一高度发动机推力只能克服平飞阻力时飞机就不再能爬升了。这个无法再进行爬升的高度就叫升限.但这只是理论上的升限称为理论升限Hmax。通常试飞中得到的飞机升限H常常是爬升率尚有每秒0.5米时的飞行高度。这种升限称为实用升限。1972年苏联的E-266M 飞机曾创造37650米的高度记录。飞机在升限以下飞行时都具有一个最大平飞速度，这表明它具有一定的能量。如果运用急跃升的办法，把具有较大速度的飞机急速拉起，可以使飞机的一部分动能（速度）转换成势能（高度），使飞机获得比理论升限高的多的动力升限。以F-104飞机为例，它的超音速稳定升限为19300米；如果采取动力跃升，高度可以增加50%。1950年，F-104飞机在高度11000米附近用M2的速度平飞时向上跃升，曾创立了爬升到27600米的动力升限记录。 | | 耐航性能 | 耐航性能主要指航程、活动半径和航时三项。
一般所说的航程，是指平飞航程。从飞机起飞爬升到平飞高度，平飞和平飞高度下降所获得的前进距离之和成为航程。飞机的航程取决于机上所带的燃油和发动机的耗油率。飞机上带足够多的燃油，在发动机消耗油最省的情况下飞行所得的航程，就是最大航程Lmax。B-52H轰炸机在1966年创造的航程记录是20158.78公里。因此，军用飞机为了增大航程，但有不能减少机上所带的武器弹药，就采取“空中加油”的办法。利用专门的加油机在飞机飞行途中对飞机进行加油可以增大飞机的航程。
但是，对军用飞机来说，真正的战术性能并非是航程，常常是活动半径。活动半径是按照飞机出航――执行战斗任务――返航的方式所得到的离起飞点最远的距离。活动半径比航程要小的多。例如苏联米格23-C飞机的航程为2900公里，但他的活动半径只有1200公里左右。活动半径的大小与所带的弹药量以及出航后的高度的变化有很大的关系。如果米格-23C飞机带有4吨载弹量，以低――低――低方式出航的话，活动半径只有不到200公里了。
航时就是飞机的留空时间，它说明飞机执行空中巡逻的持续能力。最大续航时间Tmax也是在最大燃油量和最小耗油率下取得的。但这时的耗油率是单位飞行时间内所消耗的燃油，不是计算航程时的单位飞行距离内所消耗的燃油了。 | | 加速性能 | 对于作战飞机来讲，飞机的水平加速和减速性能是至关重要的。
飞机的水平加速性能由发动机的最大推力来决定。常常用由某一飞行马赫数增加到另一飞行马赫数所需时间来衡量。现代超音速战斗机由M0。9加速到1.3或1.4，一般在80秒左右。
良好的减速性能,在空战中对摆脱被动、争取主动有时十分必需。比较减速性能常常用最大平飞速度减到0.7最大平飞速度所需的时间来衡量。飞机上为了提高减速性能多采用减速板或反推力装置。 | | 起降性能 | 在地面滑跑的飞机,当其前进的速度所产生的升力略大于飞机的重量时,飞机即能离陆。但是,在正常起飞时这时并不急于离陆,而待速度再大一些时离陆。起飞离陆时,为了避免进入失速的危险,规定的离陆速度要大于失速速度10~15%。起飞速度越小起飞就越安全,提高机翼的最大升力系数可以降低起飞速度。
离陆距离也称起飞距离,它由起飞滑跑距离和起飞爬升距离组成。飞机从松开刹车向前滑跑至机轮离开地面这段距离称为起飞滑跑距离。从机轮离开地面开始,至升高到安全高度,飞机沿地平线所经过的距离,称起飞爬升距离。安全高度苏联一般取25米而英、美、日等国通常取50尺(15.25米)。希望离陆尽可能短,这样可以在较短的跑道上起飞扩大飞机的使用范围。发动机的推力越大离陆距离也可越短。
在飞机的着陆过程中,也希望尽可能使速度小一些,着陆的速度越小,对飞行安全也越有利。着陆过程中的速度,分.有时也把着陆接地速度简称为着陆首都，着陆速度是飞机下滑至离地2 5米或者50尺进入着陆区时的速度。着陆速度同样也取决于机翼的最大升力系数，升力系数大着陆速度就小。
着陆距离可分作着陆滑跑距离和着陆下滑距离。着陆滑跑距离决定于接地速度和平均减速度。现代的高速飞机几乎都采用阻力伞和反推力装置等缩短着陆滑跑距离。在飞机的起阵性能中,可以看到机翼的最大升力系数十分重要。因此目前有许多飞机除了采用增升效果好的襟翼之外,还采用各种附面层控制的办法来提高飞机的最大升力系数,改善飞机的起落性能。 |
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