抖振穿越速度

抖振穿越速度

抖振穿越速度(Buffeting crossing speed)在直升機中一般是指“過渡速度”;對於其他飛行器,大多與馬赫抖振相關,介於低速抖振速度和高速抖振速度的一個區間,也叫“陣風穿越速度”。

基本介紹

  • 中文名:抖振穿越速度
  • 外文名:Buffeting crossing speed
  • 直升機:過渡速度
  • 其他飛行器:陣風穿越速度
  • 相關:馬赫抖振
  • 一級學科:航空科技
過渡速度,馬赫抖振,產生原因,解決方法,

過渡速度

過渡速度是只存在於直升機的飛行中。
直升機在起飛增速和著落消速階段,在某一飛行速度範圍內,會出現明顯的抖動現象,這個出現抖動的速度範圍,習慣上稱為“過渡速度”。“過渡速度”抖動,是直升機所特有的一種現象。直升機”過渡速度“抖動實質上是一種強迫運動是由於旋翼的激振力增大所引起的。
過渡速度通俗來講 ,就是直升機在起飛和著陸時 ,由於速度從零增大,或者減為零 ,這個過程中由於旋翼的升力增大或減小 ,旋翼前行槳葉和後行槳葉的升力不對稱造成的。左轉旋翼直升機在過渡速度到來時,會出現左偏頭和抬頭趨勢。過渡速度的範圍一般在20~30節的範圍之間。

馬赫抖振

馬赫抖振是由於速度過大導致的。但是,進行過渡訓練的飛行員應該知道馬赫抖振是機翼上氣流速度的函式而未必是飛機空速的函式。任何時候.不管是因為空速太快還是迎角過高,機翼上有太大的升力需求時.都將發生“高速抖振”。不過,有時在速度低得多的時候也會遇到抖振,這稱為“低速馬赫抖振”。

產生原因

能導致低速抖振的最可能情況是當飛機重量和高度原因而以過低的速度飛行,導致迎角很大。這個很大的迎角與在高速抖振情況中有相同的影響.它不斷地增大機冀上表面的氣流速度,使之達到與激波和抖振產生的所有效果相同的一種狀態。
機翼的迎角對於誘發飛機在高速邊界層或低速邊界層的馬赫抖振有最大的影響。增加迎角的條件,也就是增加機翼上氣流速度和馬赫抖振可能性的條件是:
1、高空——飛機飛得越高,空氣越稀薄,就需要更大的迎角來產生維持水平飛行需要的升力。
2、大的重量——飛機越重,機翼就需要越多的升力,如果其他所有條件不變,那么就需要更大的迎角。
3、G載荷——機翼G載荷的增加將導致與飛機重量增加相同的情況。不管G載荷是由於轉彎、生硬地使用控制還是湍流導致的.都沒有什麼區別。與增加機翼迎角的效果是一樣的。
隨著高度的增加,飛機的指示空速相對真空速是下降的。因為指示空速隨著高度增加而降低.它逐漸地與低速抖振邊界合二為一,在這裡飛機以載荷因子1.0G發生失速前抖振。高速馬赫指示空速和低速抖振邊界指示空速的結合點就是飛機的絕對升限或空氣動力學升限。一旦飛機達到其空氣動力學升限,它比FAA批准的飛機飛行手冊中規定的高度還要高。飛機既不能在沒有起動設計的拉桿器(在達到馬赫極限時才觸發)條件下飛得更快.也不能在沒有起動振桿器或推桿器的條件下飛得更慢。飛機飛行包絡線的這個臨界區稱為“危角”。
發生馬赫抖振是機翼上超聲速氣流的結果。失速抖振發生在迎角導致機翼上表面氣流紊亂(氣流分離)的時候,這降低了升力。隨著密度高度的增加,在機翼上表面產生湍流所需要的迎角是減小的,一直到密度高度達到馬赫抖振和失速抖振交匯的(危角)位置。
在遇到這個現象後,可能導致飛機失控的嚴重後果。

解決方法

增加總重量或增載入荷因子(G因子)會增加低速抖振速度而降低馬赫抖振速度。一架以載荷因子1.0G在高度51 000 ft飛行的噴氣式飛機可能達到稍微高于飛機MMO(M數0.82)的馬赫抖振速度和M數0.60的低速抖振速度。但是,在最優的M數0.73速度時,只有1.4G(僅增加0.4G)載荷因子才能引起抖振,而且空速、坡度或陣風載荷的任何變化都可能把這個直線水平飛行的1.4G警戒降低到根本無警戒的狀態。因而,考慮到必要的機動和可能遇到的陣風條件,必須選擇有足夠抖振余度的最大巡航飛行高度。因此,飛行員熟練的使用巡航機動和抖振極限圖是很重要的。
進行過渡訓練的飛行員必須記住噴氣式飛機的機動性特別關鍵,尤其是在高空的時候。一些噴氣式飛機在高速抖振速度和低速抖振速度之間只有一個很小的區間。飛行員應該牢牢記住的一個空速就是特定品牌和型號的飛機製造商推薦的陣風穿越速度。這個速度通常在高速抖振速度和低速抖振速度之間給出了最大的余度.並且可能明顯高於設計機動速度VA。與活塞飛機不同,這意味著在遇到湍流的過程中,噴氣式飛機應該可以多次以超過VA的速度飛行。在高速飛行中操作飛機的飛行員必須接受充分的訓練以達到安全操作飛機的目的,直到飛行員徹底完成高空馬赫飛行有關的空氣動力學關鍵方面的教育,才能結束這個飛行訓練。

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