飛行性能

飛行性能

飛行性能是描述飛機質心運動規律的諸參數,包括飛機的速度、高度、航程、航時、起飛、著陸和機動飛行(如筋斗、盤旋、戰鬥轉彎等)等性能。飛機起飛著陸的性能優劣主要是看飛機在起飛和著陸時滑跑距離的長短,距離越短則性能優越。

飛機作定常(加速度為零)直線運動時的性能稱為基本飛行性能,包括最大水平飛行速度、最小水平飛行速度、爬升率、升限和上升時間等。最大水平飛行速度,在一定飛行高度上,飛機所能達到的最大定常水平飛行速度,常用馬赫數表示,是飛機的重要性能指標之一,對軍用飛機尤為重要。

中文名稱飛行性能
英文名稱flight performance
定  義飛行力學中的一部分。研究在外力作用下,航空器質心運動的規律。
套用學科航空科技(一級學科),飛行原理(二級學科)

基本介紹

  • 中文名:飛行性能
  • 外文名:Flight performance
  • 基本飛行性能:飛機作定常直線運動時的性能 
  • 定義:描述飛機質心運動規律的諸參數 
分類,速度性能,高度性能,飛行距離,

分類

飛機有各種飛行狀態(如起飛/著陸、等速上升/下降、上升/下降轉彎、巡航、機動飛行等,但積冰嚴重影響著飛機的飛行性能),概括起來可將飛機的飛行性能分為幾類:
飛行性能
(1) 等速直線飛行性能(基本飛行性能)
(2) 續航性能
(3) 起飛著陸性能
(4) 機動飛行性能。下面分別予以簡要介紹。
等速直線飛行性能
在等速直線飛行時,飛行迎角 較小,近似認為 =0。 水平等速直線飛行性能 保持飛機等速直線平飛的條件是:動力裝置提供的推力等於飛機的迎面阻力,飛機的升力等於飛機的重量。這其中認為發動機安裝角 及迎角α都很小。衡量飛機水平等速直線飛行性能的主要指標有:
(1)最大平飛速度
(2)最小平飛速度
(3)巡航速度
續航性能
飛機的續航性能是飛機性能的重要指標,其直接影響到飛機的活動範圍、持久作戰能力以及經濟性等指標。續航性能主要包括2個指標:航程和航時。
飛機在平靜大氣中沿預定的方向耗盡可用燃料所飛達的水平距離稱為航程。可用燃料量是飛機裝載的總燃料量扣除下列幾部分燃料後的剩餘量:
(1)地面試車、滑行、起飛和著陸所需的燃料;
(2)為保證安全而必須貯備的燃料;
(3)殘留在油箱和供油系統中無法用盡的燃料。
在一定的裝載情況下,航程越大經濟性越好,作戰性能越佳。整個飛行過程可分為上升段、巡航段和下滑段。遠程飛機的巡航段占航程的絕大部分。航程與活動半徑的大小可以表明飛機運輸和作戰範圍的大小,航時長表明飛機可在空中長時間進行巡邏和作戰。
起飛著陸性能
飛機的起飛和著陸是實現一次完整的飛行必不可少的兩個環節。起飛著陸性能的好壞有時甚至影響到飛機能否執行及順利完成正常飛行任務。 飛機的起飛著陸性能指標可以概括為兩部分:一是起飛/著陸距離;二是起飛離地/著陸接地速度。後者除影響起飛/著陸距離外,還牽涉到起降的安全問題。過大的機場面積無論是從經濟觀點或戰備觀點考慮都是不適宜的。而飛行的安全問題,則在任何場合都是必須給予高度重視的。
飛行性能
飛機的起飛性能
飛機由地面向空中飛行的階段,即從起飛線開始滑跑到離開地面,爬升至安全高度(對殲強類飛機為15m,對轟運類飛機為10.5米)為止的加速運動過程稱為起飛。飛機在起飛階段飛行高度很低,遇有特殊情況迴旋餘地很小,加以近地面常有風切變,因此,飛行事故常見於起飛階段。對於駕駛員來說,熟練掌握起飛技術是飛行訓練的重要科目之一。 噴氣飛機的起飛過程包括兩個階段:起飛滑跑階段和加速上升到安全高度階段。
飛機的著陸性能
著陸是飛機從安全高度下滑過渡到接地滑跑直至完全停止的整個減速運動過程。 飛機著陸一般分下滑、拉平、平飛減速、飄落和著陸滑跑5個階段組成。
飛機的機動飛行性能
飛行狀態(速度、高度和飛行方向)隨時間變化的飛行,稱為機動飛行。單位時間內改變飛行狀態的能力稱為機動性。飛行狀態改變的範圍越大,改變狀態所需的時間越短,飛機的機動性就越好。這是評價軍用飛機性能優劣的主要指標之一。 從飛機的運動軌跡看,機動飛行可分為:
(1)鉛垂面內
(2)水平面內
(3)三維空間
鉛垂面內典型的機動飛行動作有:平飛加/減速、俯衝、躍升和筋斗;
水平面內典型的機動飛行動作是盤旋;
空間機動飛行動作主要包括斜筋斗、戰鬥轉彎、橫滾、戰鬥半滾等。此外,還有過失速機動等。

速度性能

最大平飛速度:是指飛機在一定的高度上作水平飛行時,發動機以最大推力工作所能達到的最大飛行速度,通常簡稱為最大速度。這是衡量飛機性能的一個重要指標。
最小平飛速度:是指飛機在一定的飛行高度上維持飛機定常水平飛行的最小速度。飛機的最小平飛速度越小,它的起飛、著陸和盤旋性能就越好。
巡航速度:是指發動機在每公里消耗燃油最少的情況下飛機的飛行速度。這個速度一般為飛機最大平飛速度的70%~80%,巡航速度狀態的飛行最經濟而且飛機的航程最大。這是衡量遠程轟炸機和運輸機性能的一個重要指標。
當飛機以最大平飛速度飛行時,此時發動機的油門開到最大,若飛行時間太長就會導致發動機的損壞,而且消耗的燃油太多,所以一般只是在戰鬥中使用,而飛機作長途飛行時都是使用巡航速度。

高度性能

在對飛機進行介紹時,我們常常會聽到或看到諸如“活動半徑”、“爬升率”、“巡航速度”這樣的名詞,這些都是用來衡量飛機飛行性能的術語。
飛機等速直線飛行的軌跡不外有3種情況:等速直線爬升( >0)、等速直 線平飛( =0)和等速直線下滑( <0)。這3種典型等速直線運動的飛行性能分 別稱為爬升(或上升)性能、平飛性能和下滑性能。
最大爬升率:是指飛機在單位時間內所能上升的最大高度。爬升率的大小主要取決與發動機推力的大小。當殲擊機的最大爬升率較高時,就可以在戰鬥中迅速提升到有利的高度,對敵機實施攻擊,因此最大爬升率是衡量殲擊機性能的重要指標之一。
理論升限:是指飛機能進行平飛的最大飛行高度,此時爬升率為零。由於達到這一高度所需的時間為無窮大,故稱為理論升限。
實用升限:是指飛機在爬升率為5m/s時所對應的飛行高度。升限對於轟炸機和偵察機來說有相當重要的意義,飛得越高就越安全。

飛行距離

航程:是指飛機在不加油的情況下所能達到的最遠水平飛行距離,發動機的耗油率是決定飛機航程的主要因素。在一定的裝載條件下,飛機的航程越大,經濟性就越好(對民用飛機),作戰性能就更優越(對軍用飛機)。
活動半徑:對軍用飛機也叫作戰半徑,是指飛機由機場起飛,到達某一空中位置,並完成一定任務(如空戰、投彈等)後返回原機場所能達到的最遠單程距離。飛機的活動半徑略小於其航程的一半,這一指標直接構成了殲擊機的戰鬥性能。
續航時間:是指飛機耗盡其可用燃料所能持續飛行的時間。這一性能指標對於海上巡邏機和反潛機十分重要,飛得越久就意味著能更好地完成巡邏和搜尋任務。
飛機起飛著陸的性能優劣主要是看飛機在起飛和著陸時滑跑距離的長短,距離越短則性能優越。

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