《無(wú)人機(jī)駕駛基礎(chǔ)》課件-單元3 無(wú)人機(jī)飛行原理

無(wú)人機(jī)技術(shù)基礎(chǔ)單元3 無(wú)人機(jī)飛行原理2重點(diǎn)掌握空氣動(dòng)力學(xué)基礎(chǔ)、飛行穩(wěn)定性難點(diǎn)掌握飛行運(yùn)動(dòng)方式和姿態(tài)3.1空氣動(dòng)力學(xué)基礎(chǔ)3.1.1大氣層分層隨著大氣層高度的變化，大氣的溫度、氣體流動(dòng)規(guī)律等參數(shù)也相應(yīng)改變，根據(jù)參數(shù)的特點(diǎn)，可以將大氣層可分為了五層：對(duì)流層、平流層、中間層、熱層、散逸層（外大氣層）33.1

空氣動(dòng)力學(xué)基礎(chǔ)對(duì)流層是地球大氣層中最低的一層，隨著緯度的不同，高度也不同，其下界與地面相接，上界高度隨地理緯度和季節(jié)而變化。通常情況下低緯度地區(qū)的高度為16～18km，中緯度高度為10～12km，高緯度為8～9km。對(duì)流層中氣溫隨高度增加而降低，空氣的對(duì)流運(yùn)動(dòng)極為明顯，空氣溫度和濕度的水平分布也很不均勻，在對(duì)流層空氣的流動(dòng)性非常大。大氣層分層對(duì)流層對(duì)流層中集中了全部大氣約75%的質(zhì)量以及90%以上的水汽，是天氣變化最復(fù)雜的大氣分層，對(duì)無(wú)人機(jī)的飛行影響最為強(qiáng)烈。在對(duì)流層內(nèi)，按氣流和氣象分布的特點(diǎn)，又分為下層、中層、上層、過(guò)渡層4個(gè)層次。43.1

空氣動(dòng)力學(xué)基礎(chǔ)①對(duì)流層下層：又稱擾動(dòng)層或摩擦層。它的高度與地表性質(zhì)、季節(jié)等因素有關(guān)，自地面開始，頂部高度為1～2km。在對(duì)流層的下層中，氣流受地面摩擦作用很大，風(fēng)速通常隨高度增加而增大。在對(duì)流層下層內(nèi)，氣溫的日變化也極為明顯，晝夜溫差可達(dá)10～40℃。②對(duì)流層中層：它的底界即下層的層頂，上界高度約為6km，這一層受地表的影響遠(yuǎn)小于摩擦層。大氣中云和降水現(xiàn)象大都發(fā)生在這一層內(nèi)。這一層的上部，氣壓通常只有地面的一半，在飛行時(shí)需要使用氧氣。③對(duì)流層上層：它的范圍從6km高度伸展到對(duì)流層的頂部。這一層的氣溫常年都在0℃以下，水汽含量很少。④對(duì)流層過(guò)渡層：在對(duì)流層與平流層之間，還有一層厚度數(shù)百米到2km的過(guò)渡層。對(duì)垂直氣流有很大的阻擋作用。上升的水汽、塵粒等多聚集在其下，能見度往往較差。1.對(duì)流層53.1

空氣動(dòng)力學(xué)基礎(chǔ)2．平流層平流層位于對(duì)流層頂之上，頂界伸展到50～55km，在中間層之下。在平流層內(nèi)，隨著高度的增加氣溫最初保持不變或微有上升，到25～30km以上氣溫升高較快，到了平流層頂氣溫約升至-3℃。平流層的這種氣溫分布特征同它受地面影響小和大氣中的臭氧（臭氧能直接吸收太陽(yáng)輻射）有關(guān)。平流層的下部也稱為同溫層。在平流層中，空氣的垂直運(yùn)動(dòng)遠(yuǎn)比對(duì)流層弱，水汽和塵粒含量也較少，因而氣流比較平緩，能見度較佳。對(duì)于飛行來(lái)說(shuō)，平流層中氣流平穩(wěn)、空氣阻力小，這是有利的一面；但因平流層空氣稀薄，飛行的穩(wěn)定性和操縱性惡化，這是不利的一面。高性能的軍用無(wú)人機(jī)都能在平流層中飛行。隨著航空器飛行上限的日益增高和航空軍事技術(shù)的發(fā)展，對(duì)平流層的研究越來(lái)越多、越來(lái)越深入。63.1

空氣動(dòng)力學(xué)基礎(chǔ)中間層從平流層頂伸展到80

km

高度。這一層的特點(diǎn)是：氣溫隨高度增加而下降，空氣有相當(dāng)強(qiáng)烈的垂直運(yùn)動(dòng)。在這一層的頂部氣溫可低至-113～-143-3℃。3.1.2標(biāo)準(zhǔn)大氣和氣象要素3．中間層4．熱層熱層的范圍是從中間層頂伸展到約800km高度。這一層的空氣密度很小，聲波也難以傳播。熱層的一個(gè)特征是氣溫隨高度增加而上升。另一個(gè)重要特征是空氣處于高度電離狀態(tài)。熱層又在電離層范圍內(nèi)。有時(shí)，在極區(qū)?？梢姷焦獠蕣Z目的極光。電離層的變化會(huì)影響飛機(jī)器的無(wú)線電通信。73.1

空氣動(dòng)力學(xué)基礎(chǔ)散逸層又稱逃逸層、外大氣層，是地球大氣的最外層，位于熱層之上。那里的空氣極其稀薄，同時(shí)又遠(yuǎn)離地面，受地球的引力作用較小，因而大氣不斷地向星際空間逃逸。3.1.2標(biāo)準(zhǔn)大氣和氣象要素5．散逸層83.1

空氣動(dòng)力學(xué)基礎(chǔ)3.1.2

低速空氣動(dòng)力特性所謂低速氣流，是指流動(dòng)速度小于0.3倍音速的氣流。所謂氣流特性，是指流動(dòng)中的空氣其壓強(qiáng)、密度、溫度以及流管粗細(xì)同氣流速度之間相互變化的關(guān)系。93.1

空氣動(dòng)力學(xué)基礎(chǔ)流體氣體和液體統(tǒng)稱為流體。氣體和液體的共同特性是不能保持一定形狀，具有流動(dòng)性。氣體和液體的不同點(diǎn)表現(xiàn)在液體具有一定的體積，一般情況下不可壓縮，而氣體一般情況下可壓縮。流場(chǎng)流體所占據(jù)的空間稱為流場(chǎng)，是表示流體特性的物理量。流體特性包括速度、溫度、壓強(qiáng)、密度等，也稱為流體的運(yùn)動(dòng)參數(shù)。流場(chǎng)是分布流體運(yùn)動(dòng)參數(shù)的場(chǎng)。流動(dòng)流體的流動(dòng)分為兩種類型：根據(jù)運(yùn)動(dòng)參數(shù)隨時(shí)間的變化，可以將流動(dòng)分為定常流動(dòng)與非定常流動(dòng)。如果流場(chǎng)中流體的運(yùn)動(dòng)參數(shù)不僅隨位置改變而改變，并且隨時(shí)間改變而改變，這樣的流動(dòng)稱為非定常流動(dòng)。如果流場(chǎng)中流體的運(yùn)動(dòng)參數(shù)只隨位置改變而改變，而與時(shí)間無(wú)關(guān)，這樣的流動(dòng)稱為定常流動(dòng)。低速空氣動(dòng)力特性流體及相關(guān)物理量103.1

空氣動(dòng)力學(xué)基礎(chǔ)（4）流線：流線是流場(chǎng)中某一瞬間的一條空間曲線，在該曲線的任意點(diǎn)上，流體質(zhì)點(diǎn)所具有的速度方向與曲線在該點(diǎn)切線方向重合。低速空氣動(dòng)力特性流體及相關(guān)物理量流線具有以下特征：①非定常流動(dòng)時(shí)，由于流場(chǎng)中流速隨時(shí)間改變，經(jīng)過(guò)同一點(diǎn)的流線的空間方向和形狀是隨時(shí)間改變的。②定常流動(dòng)時(shí)，流場(chǎng)中各點(diǎn)流速不隨時(shí)間改變，所以同一點(diǎn)的流線始終保持不變，且流線與跡線（流場(chǎng)中流體質(zhì)點(diǎn)在一段時(shí)間內(nèi)運(yùn)動(dòng)的軌跡）重合。流線不能相交，也不能折轉(zhuǎn)。因?yàn)榭臻g每一點(diǎn)只能有一個(gè)速度方向，所以不能有兩條流線同時(shí)通過(guò)同一點(diǎn)。流場(chǎng)中的每一點(diǎn)都有流線通過(guò)。由這些流線構(gòu)成的流場(chǎng)的總體，稱為流線譜，簡(jiǎn)稱：流譜。113.1

空氣動(dòng)力學(xué)基礎(chǔ)（5）流管與流束在流場(chǎng)中任意畫一封閉曲線，在該曲線上每一點(diǎn)做流線，由這些流線所圍成的管狀曲面稱為流管。由于流管表面由流線所圍成，而流線不能相交，因此流體不能穿出或穿入流管表面。在流體穩(wěn)定流動(dòng)時(shí)流管就像一只真實(shí)的管子。充滿在流管內(nèi)的流體稱為流束。低速空氣動(dòng)力特性流體及相關(guān)物理量當(dāng)飛機(jī)在原來(lái)靜止的空氣中勻速直線飛行時(shí)，將引起飛機(jī)周圍的空氣運(yùn)動(dòng)，同時(shí)空氣將給飛機(jī)反作用力。計(jì)算作用力時(shí)，可以使用兩個(gè)坐標(biāo)系：一個(gè)是靜止坐標(biāo)系，直接將牛頓定律用于空氣對(duì)飛機(jī)的作用力；另一個(gè)是動(dòng)坐標(biāo)系，飛行中的飛機(jī)對(duì)空氣的作用力。這兩個(gè)坐標(biāo)系產(chǎn)生的作用力是相對(duì)的，而用這兩個(gè)坐標(biāo)系求得的飛機(jī)所受的力是完全相同的。這就是運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換原理。利用運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換原理，可以大為簡(jiǎn)化空氣動(dòng)力學(xué)的研究過(guò)程。122.運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換原理3.1

空氣動(dòng)力學(xué)基礎(chǔ)質(zhì)量守恒定律是自然界基本的定律之一，它說(shuō)明物質(zhì)既不會(huì)消失，也不會(huì)憑空增加。如果把這個(gè)定律應(yīng)用在流體的流動(dòng)上，就可以得出這樣的結(jié)論：當(dāng)流體低速、穩(wěn)定、連續(xù)不斷地流動(dòng)時(shí)，在流管中的任意一部分流體都不能中斷或積聚，因此在同一時(shí)間內(nèi)，流進(jìn)流管任何一個(gè)截面的流體質(zhì)量和從該流管另一個(gè)截面流出的流體質(zhì)量應(yīng)當(dāng)相等，這就是流體的連續(xù)性定理，如圖所示。3.1.2

低速空氣動(dòng)力特性3.連續(xù)性定理米哈伊爾·瓦西里耶維奇·羅蒙諾索夫(1711.11.19－1765.4.15)，俄國(guó)百科全書式的科學(xué)家、語(yǔ)言學(xué)家、哲學(xué)家和詩(shī)人，被譽(yù)為俄國(guó)科學(xué)史上的彼得大帝。提出了“質(zhì)量守恒定律”（物質(zhì)不滅定律）的雛形133.1

空氣動(dòng)力學(xué)基礎(chǔ)3.1.2

低速空氣動(dòng)力特性3.連續(xù)性定理-1 中，設(shè)截面，流體密度為

，則單位時(shí)間內(nèi)流進(jìn)截14設(shè)截面Ⅰ的面積為A1，流速為v1，流體密度為

，則單位時(shí)間內(nèi)流進(jìn)截面Ⅰ的流體質(zhì)量為m1

1

1F1同理,設(shè)截面Ⅱ的面積為A2，流速為v2，流體密度為

，則單位時(shí)間內(nèi)流進(jìn)該截面的流體質(zhì)量為m2

2

2

F

2根據(jù)質(zhì)量守恒定律m1

m2

即

1v1F1

2v2

F2由于截面Ⅰ和截面Ⅱ是任意選取的，所以可以認(rèn)為，單位時(shí)間內(nèi)流過(guò)任何截面的流體質(zhì)量都是相等的，故得

vF

常數(shù)3.1

空氣動(dòng)力學(xué)基礎(chǔ)3.1.2

低速空氣動(dòng)力特性3.連續(xù)性定理-1 中，設(shè)截面，流體密度為

，則單位時(shí)間內(nèi)流進(jìn)截式中，v—流管截面上的流體速度，單位為m/s；A—截面的面積，單位為㎡。如果在流動(dòng)過(guò)程中,流體密度不變,即，則方可簡(jiǎn)化為：

vF

常數(shù)稱為連續(xù)方程。進(jìn)一步可寫成：v1

F2v2

F1153.1

空氣動(dòng)力學(xué)基礎(chǔ)3.1.2

低速空氣動(dòng)力特性3.連續(xù)性定理它說(shuō)明了流體流動(dòng)速度和流管截面積之間的關(guān)系。由此看出，當(dāng)?shù)退俣ǔＡ鲃?dòng)時(shí)，流體速度的大小與流管的截面積成反比，這就是連續(xù)性定理。也可以粗略的說(shuō)，截面積小的地方流速快，而截面積大的地方則流速慢。流體流動(dòng)速度的快慢，可用流管中流線的疏密程度來(lái)表示，如圖所示。流線密的地方表示流管細(xì)，流體速度快，反之就慢。需要指出的是，連續(xù)性定理只適應(yīng)于低速（流速v＜0.3Ma），即認(rèn)為密度不變，不適于亞音速，更不適合于超音速。16173.1

空氣動(dòng)力學(xué)基礎(chǔ)能量守恒定律也是自然界基本定律：能量既不會(huì)憑空產(chǎn)生，也不會(huì)憑空消失，它只會(huì)從一種形式轉(zhuǎn)化為另一種形式，或者從一個(gè)物體轉(zhuǎn)移到其他物體，而能量的總量保持不變。伯努利定理是能量守恒定律在空氣動(dòng)力學(xué)中的具體應(yīng)用。同連續(xù)性定理一樣，伯努利定理的應(yīng)用也是有條件的，它只適應(yīng)于低速，即認(rèn)為密度不變，不適應(yīng)于高速；并且要求流場(chǎng)中氣體不與外界發(fā)生能量交換。連續(xù)性定理和伯努利定理是氣體動(dòng)力學(xué)中兩個(gè)最基本的定理，它們說(shuō)明了流管截面積、氣體速度和壓力這三者之間的關(guān)系。綜合這兩個(gè)定理，我們可以得出如下結(jié)論：低速定常流動(dòng)的流體，流過(guò)的截面積大的地方，速度小，壓強(qiáng)大；而截面積小的地方，流速大，壓強(qiáng)小。這一結(jié)論是解釋機(jī)翼上空氣動(dòng)力產(chǎn)生的根據(jù)。3.1.2

低速空氣動(dòng)力特性4.伯努利定理3.1

空氣動(dòng)力學(xué)基礎(chǔ)3.1.3

高速空氣動(dòng)力特性自從噴氣式飛機(jī)出現(xiàn)以后，飛行速度已從亞音速發(fā)展到超音速。高速飛行中，飛機(jī)的空氣動(dòng)力特性與低速相比發(fā)生了顯著的變化。飛機(jī)的阻力會(huì)成倍地甚至成幾十倍地急劇增長(zhǎng)；機(jī)翼的升力大小會(huì)發(fā)生忽大忽小的變換；機(jī)翼的壓力中心會(huì)前后移動(dòng)。高速飛行中出現(xiàn)這些新的特點(diǎn)是因?yàn)殡S著飛行速度的增加，其氣流特性發(fā)生了顯著的變化。因而，高速飛機(jī)在空氣動(dòng)力外形上和構(gòu)造上都有許多新的特點(diǎn)?？諝鈴牡退侔l(fā)展到高速流動(dòng)時(shí)，由于空氣呈現(xiàn)出強(qiáng)烈的壓縮或膨脹現(xiàn)象，壓力、密度和溫度發(fā)生了顯著的變化，氣流特性就出現(xiàn)一些不同于低速情況的質(zhì)的差別。隨著氣流速度劇烈增加，會(huì)出現(xiàn)以下現(xiàn)象：流管不是收斂而是擴(kuò)散，且伴隨膨脹波的產(chǎn)生；產(chǎn)生壓力突然升高的激波現(xiàn)象。高速氣流之所以出現(xiàn)上述變化，其根本原因是空氣具有壓縮性。183.1

空氣動(dòng)力學(xué)基礎(chǔ)空氣由于壓力、溫度等條件改變而引起密度變化的這種性質(zhì)，稱為空氣壓縮性，也稱為空氣密度可變性。空氣密度可以改變，其內(nèi)因是空氣分子有熱運(yùn)動(dòng)（即分子作無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)），分子與分子之間有一定距離。當(dāng)外界壓力溫度等條件改變時(shí)，通過(guò)空氣分子的熱運(yùn)動(dòng)和分子間距離的變化，空氣的體積即發(fā)生變化，空氣的密度也會(huì)發(fā)生相應(yīng)的變化。空氣流過(guò)飛機(jī)時(shí)，隨著壓力的變化，飛機(jī)周圍的密度也要隨之變化。例如，飛行中氣流在機(jī)翼前緣受阻，壓力升高，引起空氣壓縮，密度增大；在機(jī)翼上表面，流速加快，壓力減小，引起空氣膨脹，密度變小。飛機(jī)的飛行速度不同，其空氣流經(jīng)飛機(jī)各處時(shí)，速度的變化量不同，壓力變化量不同，引起密度的變化量也不同。高速空氣動(dòng)力特性高速流動(dòng)時(shí)空氣密度的變化193.1

空氣動(dòng)力學(xué)基礎(chǔ)無(wú)論在高速或低速飛行中，正是因?yàn)榭諝饬鬟^(guò)飛機(jī)的速度發(fā)生了變化，引起作用于飛機(jī)的空氣壓力發(fā)生變化，才使得空氣動(dòng)力發(fā)生變化。但在低速飛行中，盡管流速和壓力發(fā)生了變化，但空氣的密度和溫度卻都基本保持不變，所以研究飛機(jī)在低速飛行中的空氣動(dòng)力的變化規(guī)律，不需要考慮空氣在壓縮條件下的流速與壓力之間的變化關(guān)系。但在高速飛行中，隨著流速的加快，空氣的壓縮與膨脹的變換越來(lái)越顯著，流速的改變，不僅引起空氣壓力發(fā)生變化，而且引起密度和溫度也發(fā)生明顯的變化。這些因素對(duì)飛機(jī)空氣動(dòng)力必然發(fā)生新的影響。3.1.2

高速空氣動(dòng)力特性2.高速氣流的伯努利定理203.2動(dòng)態(tài)飛行動(dòng)力學(xué)任何航空器都必須產(chǎn)生大于自身重力的升力才能升空飛行，這是航空器飛行的基本原理。航空器分為輕于空氣的航空器和重于空氣的航空器兩大類：2.

重于空氣的航空器如飛機(jī)等航空器，其總密度大于空氣密度，是靠什么力量飛上天空的呢？這一類航空器一般具有機(jī)翼，機(jī)翼大概可以分為固定翼和旋翼兩種。1.

輕于空氣的航空器如氣球、飛艇等航空器，其主要部分是可以充氣的氣囊，在氣囊中間充入比空氣密度小的氣體（如熱空氣、氫氣等），只要航空器總密度小于空氣密度，它可以依靠空氣的靜浮力升上空中。213.3

飛行運(yùn)動(dòng)方式和姿態(tài)如果飛行的飛機(jī)處于傾斜狀態(tài)，那么升力作用在傾斜的方向上，總升力可以分解為兩個(gè)分力，如圖所示，其中一個(gè)分力作用在垂直方向，稱為垂直分量，垂直升力分量可以與重力抵消，另一個(gè)分力作用在水平方向稱為水平分量。轉(zhuǎn)彎水平轉(zhuǎn)彎（正常轉(zhuǎn)彎狀態(tài)）223.3

飛行運(yùn)動(dòng)方式和姿態(tài)側(cè)滑轉(zhuǎn)彎分為內(nèi)側(cè)滑轉(zhuǎn)彎和外側(cè)滑轉(zhuǎn)彎。內(nèi)側(cè)滑轉(zhuǎn)彎時(shí)，飛機(jī)轉(zhuǎn)彎的快慢與傾斜角不對(duì)應(yīng)，飛機(jī)會(huì)偏航到轉(zhuǎn)彎航跡的內(nèi)側(cè)。飛機(jī)以一定的角速度轉(zhuǎn)彎而傾斜過(guò)多時(shí)，升力的水平分量大于離心力。升力的水平分量和離心力的平衡通過(guò)降低傾斜度，降低角速度或者二者的結(jié)合才能建立。外側(cè)滑轉(zhuǎn)彎是由于離心力比升力的水平分量還大，把飛機(jī)向轉(zhuǎn)彎軌跡的外側(cè)拉，表明對(duì)于該傾斜角轉(zhuǎn)彎太快了。糾正外側(cè)滑轉(zhuǎn)彎，需要降低角速度，增加傾斜角，或者二者結(jié)合。如果要維持一個(gè)給定的角速度，那么傾斜角必須隨空速變化。在高速飛機(jī)上，這一點(diǎn)特別重要。例如，在飛行速度為400mph時(shí)，飛機(jī)必須傾斜大約44°才能保持標(biāo)準(zhǔn)的角速度(3°/s)。3.3.1轉(zhuǎn)彎2.側(cè)滑轉(zhuǎn)彎（非正常轉(zhuǎn)彎狀態(tài)）233.3

飛行運(yùn)動(dòng)方式和姿態(tài)3.3.2爬升實(shí)際飛行中，處于穩(wěn)定的正常爬升狀態(tài)的機(jī)翼升力和相同空速時(shí)平直飛行的升力是一樣的。盡管爬升前后的飛行航跡變化了，但當(dāng)爬升穩(wěn)定后，對(duì)應(yīng)于上升航跡的機(jī)翼迎角又會(huì)恢復(fù)到與平飛相同的值。只是在轉(zhuǎn)換過(guò)程中，會(huì)有短暫的變化，如圖所示為飛機(jī)三個(gè)爬升階段。243.3

飛行運(yùn)動(dòng)方式和姿態(tài)3.3.3下降這里的討論假定下降時(shí)的功率和平直飛行時(shí)的功率一樣。當(dāng)升降舵推桿,飛機(jī)頭向下傾斜時(shí),迎角降低,結(jié)果是機(jī)翼升力降低?？偵陀堑慕档褪嵌虝旱?發(fā)生在航跡變成向下時(shí)。航跡向下的變化是由于迎角降低時(shí)升力暫時(shí)小于飛機(jī)的重量。升力和重力的這個(gè)不平衡導(dǎo)致飛機(jī)從平直航跡開始下降。當(dāng)航跡處于穩(wěn)定下降時(shí),機(jī)翼的迎角再次獲得原來(lái)的大小,升力和重力會(huì)再次平衡。從下降開始到穩(wěn)定狀態(tài),空速通常增加。這是因?yàn)橹亓Φ囊粋€(gè)分量現(xiàn)在沿航跡向前作用,類似于爬升中的向后作用。總體效果相當(dāng)于動(dòng)力增加,然后導(dǎo)致空速比平飛時(shí)增加。為使下降時(shí)的空速和平飛時(shí)相同,很顯然,功率必定降低。重力的分量沿航跡向前作用將隨俯角的增加而增加,相反,俯角減小時(shí)重力向前的分量也減小。因此,為保持空速和巡航時(shí)一樣,下降時(shí)要求降低的功率大小通過(guò)下降坡度來(lái)確定。253.3

飛行運(yùn)動(dòng)方式和姿態(tài)3.3.4飛機(jī)的主要飛行性能最大平飛速度巡航速度爬升率升限航程及續(xù)航時(shí)間飛行半徑263.3

飛行運(yùn)動(dòng)方式和姿態(tài)273.3.4飛機(jī)的主要飛行性能飛機(jī)的最大平飛速度是在發(fā)動(dòng)機(jī)最大功率是飛機(jī)所獲得的平飛速度。影響飛機(jī)最大平飛速度的主要原因是發(fā)動(dòng)機(jī)的推力和飛機(jī)的阻力。由于發(fā)動(dòng)機(jī)的推力、飛機(jī)的阻力與高度有關(guān)，所以在說(shuō)明最大平飛速度時(shí)，要明確是在什么高度上達(dá)到的。通常飛機(jī)不用最大平飛速度長(zhǎng)時(shí)間飛行，因?yàn)檫@樣飛行會(huì)造成耗油太多，而且容易損壞發(fā)動(dòng)機(jī)，縮短飛機(jī)使用壽命。除在特殊情況下，飛機(jī)一般以比較省油的巡航速度飛行。對(duì)于某些特殊飛機(jī)（如殲擊機(jī)），最大平飛速度是非常重要重要的性能指標(biāo)，其單位是km/h。1.最大平飛速度巡航速度是指發(fā)動(dòng)機(jī)每千米消耗燃油最小的情況下的飛行速度。這時(shí)飛機(jī)的飛行最為經(jīng)濟(jì)，航程也是最遠(yuǎn)，發(fā)動(dòng)機(jī)也不大“吃力”。對(duì)于某些飛機(jī)（如運(yùn)輸機(jī)），巡航速度是一項(xiàng)重要的指標(biāo)，其單位也是km/h。2．巡航速度3.3

飛行運(yùn)動(dòng)方式和姿態(tài)28飛機(jī)的爬升率是指單位時(shí)間內(nèi)飛機(jī)上升的高度，其單位是m/min或m/s，爬升率大，說(shuō)明飛機(jī)爬升快，上升到預(yù)定高度所需的時(shí)間短。爬升率是殲擊機(jī)的翼型重要性能。爬升率與飛行高度有關(guān)。隨著飛行高度的增大，空氣密度減小，發(fā)動(dòng)機(jī)的推力減小，所以爬升率隨著高度的增大而減小。一般爬升率在高度為海平面高度時(shí)。3.3.4飛機(jī)的主要飛行性能3．爬升率飛機(jī)上升所能達(dá)到的最大高度，叫做升限。升限對(duì)戰(zhàn)斗機(jī)來(lái)說(shuō)是一項(xiàng)重要的性能。殲擊機(jī)比敵機(jī)高，就可以居高臨下，取得主動(dòng)權(quán)。

飛機(jī)的升限有兩種。一種叫做理論升限，他指升限率等于零的高度，沒(méi)什么實(shí)際意義；常用的是實(shí)際升限。所謂實(shí)用升限就是飛機(jī)的爬升率等于5m/s是的高度。此外還有動(dòng)力升限，它是靠動(dòng)能向上沖而取得最大高度的。一般創(chuàng)紀(jì)錄的升限是指動(dòng)力升限。4．升限293.3

飛行運(yùn)動(dòng)方式和姿態(tài)航程是指飛機(jī)一次加油所能飛越的最大距離。以巡航速度飛行可取得最大航程。增大航程的主要辦法就是多帶燃料、減小發(fā)動(dòng)機(jī)的燃料消耗和增大升阻比k。航程遠(yuǎn)，表示飛機(jī)的活動(dòng)范圍大。對(duì)軍用飛機(jī)來(lái)說(shuō)，可以直接威脅敵人的戰(zhàn)略后方，遠(yuǎn)程作戰(zhàn)能力強(qiáng)；對(duì)民用客機(jī)和運(yùn)輸機(jī)來(lái)說(shuō)，可以把客貨運(yùn)到更遠(yuǎn)的地方，而減少中途停留加油的次數(shù)。續(xù)航時(shí)間是指飛機(jī)一次加油，在空中所能保持飛行的時(shí)間。這一性能對(duì)偵察機(jī)、海上巡邏機(jī)是很重要的；殲擊機(jī)的續(xù)航時(shí)間長(zhǎng)，也有利于對(duì)敵作戰(zhàn)，增加續(xù)航時(shí)間的措施與增加航程的措施類似?，F(xiàn)代作戰(zhàn)飛機(jī)多都掛有副油箱，就是為了多帶如燃料以增大航程和航時(shí)。某些飛機(jī)為了增大航程、減小起飛時(shí)的載油量，以縮短滑跑距離或增加其他載重，可用空中加油的辦法，在飛行途中由加油機(jī)補(bǔ)給燃料。3.3.4飛機(jī)的主要飛行性能5．航程及續(xù)航時(shí)間飛機(jī)從某一機(jī)場(chǎng)起飛，執(zhí)行任務(wù)后在返回原機(jī)場(chǎng)，機(jī)場(chǎng)至該空域的水平距離就是飛行半徑。理論上講飛行半徑應(yīng)該是航程的一半。但因飛機(jī)在最遠(yuǎn)處要執(zhí)行任務(wù)，消耗燃料，縮短直線航程，故一般規(guī)定飛行半徑等于航程的25%～40%。6．飛行半徑3.3

飛行運(yùn)動(dòng)方式和姿態(tài)飛機(jī)從靜止滑跑離開地面，并上升到一定高度的加速運(yùn)動(dòng)過(guò)程叫做起飛。飛機(jī)離地升空需要足夠的升力；要獲得足夠的升力，就需要通過(guò)加速滑跑來(lái)增加飛機(jī)的速度，因此飛機(jī)的起飛時(shí)一個(gè)不斷增加速度和高度的運(yùn)動(dòng)過(guò)程。現(xiàn)代噴氣式飛機(jī)的起飛過(guò)程分為兩個(gè)階段：a、地面加速滑跑階段；b、加速上升到安全階段。飛行科目起飛飛機(jī)是著陸與起飛相反。是一種減速運(yùn)動(dòng)。一般可分為五個(gè)階段：下滑、拉平、平飛減速、飄落接地和著陸滑跑。這五個(gè)階段和起來(lái)的總距離叫做著陸距離。降落之前，飛機(jī)大約在300m左右的高度上飛行員放下起落架，而在200m的高空上放下襟翼，同時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)到最小轉(zhuǎn)速，并使飛機(jī)轉(zhuǎn)入下滑狀態(tài)。在接近地面6~7m時(shí)，駕駛員向后拉駕駛桿拉平飛機(jī)，使它轉(zhuǎn)入平飛狀態(tài)，開始轉(zhuǎn)入“平飛減速”階段，在這一階段，飛機(jī)的迎角不斷增大，C也增大到最大，使升力增大而同時(shí)使速度降低，以保持平飛。2．著陸303.3

飛行運(yùn)動(dòng)方式和姿態(tài)飛機(jī)按一定的軌跡作高度、速度和方向燈不斷變化的飛行叫做機(jī)動(dòng)飛行。它是殲擊機(jī)空戰(zhàn)技術(shù)的基礎(chǔ)。飛機(jī)機(jī)動(dòng)飛行的性能，是評(píng)價(jià)軍用飛機(jī)戰(zhàn)斗性能的重要方面，殲擊機(jī)尤其需要保證良好的機(jī)動(dòng)性3.3.5

飛行科目3．機(jī)動(dòng)飛行一架飛行器要維持飛行就必須是穩(wěn)定的。所謂飛機(jī)的穩(wěn)定性，是指在飛行過(guò)程中，如果飛機(jī)受到某種擾動(dòng)而偏離原來(lái)的平衡狀態(tài)，在擾動(dòng)消失后，不經(jīng)飛行員操縱，飛機(jī)能自動(dòng)恢復(fù)到原來(lái)平衡狀態(tài)的特性。如果能恢復(fù)，則說(shuō)明飛機(jī)是穩(wěn)定的；如果不能恢復(fù)或者更加偏離原來(lái)的平衡狀態(tài)，則說(shuō)明飛機(jī)是不穩(wěn)定的。飛機(jī)在空中飛行，可以產(chǎn)生俯仰運(yùn)動(dòng)、偏航運(yùn)動(dòng)和滾轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，飛機(jī)繞橫軸OZ的運(yùn)動(dòng)為俯仰運(yùn)動(dòng)，繞立軸OY的運(yùn)動(dòng)為偏航運(yùn)動(dòng)，繞縱軸OX的運(yùn)動(dòng)為滾轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，如圖所示。根據(jù)飛機(jī)繞機(jī)體坐標(biāo)軸的運(yùn)動(dòng)形式，飛機(jī)飛行時(shí)的穩(wěn)定性可分為縱向穩(wěn)定性、航向穩(wěn)定性和橫向穩(wěn)定性。313.4

飛行穩(wěn)定