飛機在不做任何機動的平飛過程中, 由於遇到不穩定氣流(陣風) , 其速度向量與飛機向量成一定角度, 會產生較大的垂直過載。
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飛行中的陣風載荷
假設飛機平飛, 迎面氣流速度是 ,在某個時刻突然疊加一個速度 (突風速度), 與垂直方向夾角為 .陣風速度與飛機速度相比通常較小, 可以認為, 作用在飛機上的迎面氣流速度為 ,飛機迎角增大了 .飛機升力增加了 .
由於 ,所以由陣風引起的附加過載為:
對上式推導可知在確定飛行中陣風引起的最大過載時, 可以只考慮與飛行速度垂直的陣風。
在陣風作用下, 飛機獲得了垂直方向的位移並繞俯仰軸轉動。若假設這些運動都不在, 陣風作用引起一個機翼攻角變化量 ,產生的附加過載由下列公式確定:
陣風載荷計算規範
1、聯邦航空條例第25 部(FAR-25 ), 是根據美國聯邦條例第14 類C 分章“ 飛行器” 編制的;
2、聯邦航空條例第23 部(FAR-23) , 是根據美國聯聯邦法典14 類C 分篇第23 部譯出的;
3、美國軍用規範, 航空工業部引進的美國軍標;
4、俄軍用飛機強度規範;
5、我國軍用飛機強度規範;
五大規範對比
五大規範中陣風速度設計之區別
1、FAR-23和FAR-25對比 ,FAR-25增加了設計空速, 兩規範設計值相同。
2、美國軍用規範和FAR對比, 增加了5000 英尺以上陣風速度限制,並且規定了起飛、著陸、最大進場陣風速度。三規範設計值相同。
3、國軍標和以上三規範對比,,各參數單位不同, 須轉換單位如下公式,,四大規範設計限制相同, 設計值上, 國軍標和以上三規範存在單位轉化取整形成的差別。
4、俄規範和以上四規範採用的陣風速度通過單位轉變是基本相同的,,存在單位轉化取整誤差。
五大規範中陣風載荷計算方法之區別
1、FAR-23和FAR-25對比 ,計算公式和突風形狀選擇完全相同。
2、美國軍用規範和FAR對比,主要區別在FAR 突風緩和係數 即美國軍用規範中無因次陣風因子 。在亞音速時計算公式 和 相同, 在超音速時, 美國軍用規範採用不同的計算公式修正軍用飛機超聲速飛行時的陣風載荷。
3、國軍標和以上三規範對比, 通過公式推導和單位轉化, 計算公式是完全相同的。
4、俄規範和以上規範採用的計算公式通過推導是一樣的, 陣風因子的計算採用了不同的修正公式。