飛行原理
本書對飛行原理及空氣動力學知識進行了有效的梳理,同時整合了航空手冊及私用駕駛員、商用駕駛員及儀表等級考試的核心知識點,旨在幫助民航飛行人員及其他相關人員了解更多的航空知
識,加深對飛機構造、空氣動力學、飛行特點及飛行技巧等知識的系統認知,實現安全有效的飛行。
本書內容共包含7個章節,主要內容包括飛機基礎知識、大氣結構及對飛行的影響、飛機的低速空氣動力特性、飛行的平衡性及穩定性、不同飛行階段及飛行姿態、起飛及降落特點、盤旋與失
速的產生及改出方法、特殊條件下的飛行等。
本書結構嚴謹,層次清晰,實用性強,既整合了中國民用航空局私商儀考試的相關考核內容,又融入了作者多年的教學經驗與研究成果,同時反映了當前飛行原理教學的前沿,可為航空類院校飛行技術專業及其他相關專業學員提供有效的學習參考。
第1章 飛機和大氣…………………………………………………………………… 1
1.1 飛 機………………………………………………………………………… 1
1.2 大氣飛行環境………………………………………………………………… 5
1.2.1 大氣的組成……………………………………………………………… 5
1.2.2 大氣的特性……………………………………………………………… 5
1.2.3 大氣的分層……………………………………………………………… 8
1.2.4 國際標準大氣…………………………………………………………… 9
思考題……………………………………………………………………………… 12
第2章 飛機的低速空氣動力基礎………………………………………………… 13
2.1 空氣流動的基本規律………………………………………………………… 13
2.1.1 相對運動原理…………………………………………………………… 13
2.1.2 流場、流線、流管………………………………………………………… 14
2.1.3 連續性定理……………………………………………………………… 15
2.1.4 伯努利定理……………………………………………………………… 16
2.1.5 空速管的測速原理……………………………………………………… 18
2.2 升 力………………………………………………………………………… 19
2.2.1 機翼形狀………………………………………………………………… 19
2.2.2 升力的產生……………………………………………………………… 22
2.3 阻力產生的原理及影響……………………………………………………… 25
2.3.1 氣流在機體表面的流動狀態…………………………………………… 25
2.3.2 阻力的產生……………………………………………………………… 28
2.3.3 總阻力…………………………………………………………………… 33
2.4 飛機的低速空氣動力性能…………………………………………………… 34
2.4.1 影響升力和阻力的因素………………………………………………… 34
2.4.2 飛機的空氣動力特性曲線……………………………………………… 35
2.4.3 地面效應………………………………………………………………… 40
2.5 增升裝置……………………………………………………………………… 41
2.5.1 前緣縫翼………………………………………………………………… 41
2.5.2 后緣襟翼………………………………………………………………… 42
2.5.3 前緣襟翼………………………………………………………………… 45
思考題……………………………………………………………………………… 46
第3章 飛行的平衡、穩定性和操縱性……………………………………………… 47
3.1 飛機的重心與坐標軸………………………………………………………… 47
3.1.1 飛機重心………………………………………………………………… 47
3.1.2 飛機的坐標軸…………………………………………………………… 48
3.1.3 力 矩…………………………………………………………………… 49
3.2 飛機的平衡…………………………………………………………………… 50
3.2.1 俯仰平衡………………………………………………………………… 50
3.2.2 飛機的方向平衡………………………………………………………… 53
3.2.3 飛機的橫側平衡………………………………………………………… 54
3.3 飛機的穩定性………………………………………………………………… 55
3.3.1 穩定性概念與條件……………………………………………………… 55
3.3.2 俯仰穩定性(縱向穩定性)……………………………………………… 57
3.3.3 方向穩定性……………………………………………………………… 59
3.3.4 橫側穩定性……………………………………………………………… 61
3.3.5 橫側穩定性與方向穩定性的關系…………………………………… 64
3.3.6 影響飛機穩定性的因素………………………………………………… 65
3.4 飛機的操縱性………………………………………………………………… 66
3.4.1 飛機的俯仰操縱性……………………………………………………… 67
3.4.2 飛機的方向操縱性(飛機無滾轉)……………………………………… 70
3.4.3 飛機的橫側操縱性(飛機無側滑)……………………………………… 70
3.4.4 橫側操縱性與方向操縱性的關系……………………………………… 72
3.4.5 影響飛機操縱性的因素………………………………………………… 72
思考題……………………………………………………………………………… 75
第4章 平飛上升下降…………………………………………………………… 76
4.1 真速與表速…………………………………………………………………… 76
4.2 平 飛………………………………………………………………………… 77
4.2.1 飛機平飛時的作用力…………………………………………………… 77
4.2.2 平飛所需速度…………………………………………………………… 77
4.2.3 平飛所需拉力和功率…………………………………………………… 78
4.2.4 平飛性能………………………………………………………………… 81
4.2.5 不同因素對平飛性能的影響…………………………………………… 84
4.2.6 飛機平飛改變速度原理………………………………………………… 86
4.3 上 升………………………………………………………………………… 87
4.3.1 飛機上升的作用力……………………………………………………… 87
4.3.2 上升性能………………………………………………………………… 88
4.3.3 飛機上升的操縱原理…………………………………………………… 92
4.4 下 降………………………………………………………………………… 94
4.4.1 下降時的作用力………………………………………………………… 95
4.4.2 下降性能………………………………………………………………… 95
4.4.3 下降的操縱原理……………………………………………………… 98
思考題……………………………………………………………………………… 100
第5章 盤 旋……………………………………………………………………… 101
5.1 盤旋中的作用力…………………………………………………………… 101
5.2 飛機的載荷因數…………………………………………………………… 102
5.3 盤旋性能…………………………………………………………………… 103
5.3.1 盤旋所需速度………………………………………………………… 103
5.3.2 盤旋所需拉力和功率………………………………………………… 104
5.3.3 盤旋半徑、盤旋時間和盤旋角速度…………………………………… 104
5.3.4 盤旋限制……………………………………………………………… 105
5.4 轉彎中的側滑與盤舵協調………………………………………………… 106
5.5 盤旋的操縱原理…………………………………………………………… 107
5.5.1 進入盤旋的操縱原理………………………………………………… 107
5.5.2 穩定盤旋階段的操縱原理…………………………………………… 108
5.5.3 改出階段的操縱原理………………………………………………… 109
5.6 側滑對盤旋的影響………………………………………………………… 109
思考題……………………………………………………………………………… 110
第6章 起飛和著陸………………………………………………………………… 111
6.1 滑 行……………………………………………………………………… 111
6.2 起 飛……………………………………………………………………… 113
6.2.1 飛機起飛的操縱原理………………………………………………… 113
6.2.2 起飛性能……………………………………………………………… 116
6.2.3 起飛性能圖表………………………………………………………… 119
6.3 著 陸……………………………………………………………………… 122
6.3.1 飛機著陸的操縱原理………………………………………………… 122
6.3.2 著陸性能……………………………………………………………… 125
6.3.3 著陸性能圖表………………………………………………………… 127
6.3.4 著陸常見的偏差及其修正方法……………………………………… 129
6.4 風對起飛、著陸的影響及修正方法………………………………………… 133
6.4.1 側風對滑跑的影響…………………………………………………… 133
6.4.2 側風對起飛的影響及修正…………………………………………… 134
6.4.3 空中側風對飛機的影響及其修正…………………………………… 135
6.4.4 側風對飛機著陸的影響及修正……………………………………… 137
6.4.5 順逆風起飛與著陸的特點…………………………………………… 138
6.5 目測著陸…………………………………………………………………… 139
6.5.1 目測的基本原理……………………………………………………… 139
6.5.2 風、氣溫及標高對目測的影響及其修正方法………………………… 142
6.6 特殊情況下的起飛、著陸…………………………………………………… 143
6.6.1 不放襟翼著陸………………………………………………………… 144
6.6.2 高溫高原機場上的起飛、著陸………………………………………… 144
6.6.3 積水和冰雪跑道上的起飛與著陸…………………………………… 145
6.6.4 短跑道上的起飛、著陸………………………………………………… 146
6.6.5 軟道面上的起飛、著陸………………………………………………… 148
思考題……………………………………………………………………………… 149
第7章 特殊飛行…………………………………………………………………… 150
7.1 失速與螺旋………………………………………………………………… 150
7.1.1 失 速………………………………………………………………… 150
7.1.2 螺 旋………………………………………………………………… 154
7.2 在擾動氣流中的飛行……………………………………………………… 155
7.2.1 顛簸的形成…………………………………………………………… 156
7.2.2 顛簸的強度…………………………………………………………… 157
7.2.3 顛簸對飛行性能的影響……………………………………………… 158
7.3 在積冰條件下的飛行……………………………………………………… 160
7.3.1 積冰的機理…………………………………………………………… 160
7.3.2 飛機積冰的危害……………………………………………………… 160
7.3.3 積冰后飛機飛行性能的變化………………………………………… 161
7.3.4 積冰條件下飛行的操縱特點………………………………………… 162
7.4 低空風切變………………………………………………………………… 162
7.4.1 風切變定義…………………………………………………………… 163
7.4.2 低空風切變的表現形式……………………………………………… 163
7.4.3 風切變對飛機起飛著陸的影響……………………………………… 164
7.4.4 低空風切變的處置方法……………………………………………… 165
7.5 尾 流……………………………………………………………………… 165
7.5.1 尾流形成的原理……………………………………………………… 165
7.5.2 尾流的誘導速度和向下移動………………………………………… 166
7.5.3 地面效應和側風對尾渦的影響……………………………………… 167
7.5.4 尾流的衰退和消散…………………………………………………… 168
7.5.5 前機尾流對后機的影響……………………………………………… 168
7.5.6 預防進入前機尾流的措施…………………………………………… 169
思考題……………………………………………………………………………… 169
參考文獻……………………………………………………………………………… 171
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