飞机是怎么转弯的(飞机转弯原理)

转弯这个词,对于大家来说一点都不陌生了吧。就像平时,骑车转弯、开车转弯、乘车转弯、轮船转弯……诸如此类的转弯很多,那么对于飞机来说,它们如果要转弯,该如何实现呢?

飞机是怎么转弯的(飞机转弯原理)

有没有人认为飞机也是通过转动方向盘实现转弯的呢?其实不是的。飞机在空中会进行各种机动飞行,其中的转弯也是机动性能的一项重要指标。想要了解飞机如何转弯,首先对飞机的机翼要了解一下。

通常我们所说的机翼主要是指飞机机身中部的那对“大翅膀”,而在飞机尾部还有水平尾翼和垂直尾翼。在这些机翼上,固定不动的部分我们叫固定翼面,它们主要用于提供飞机升力和稳定飞机航向,而可以活动的部分我们叫活动翼面,包括副翼、升降舵和方向舵,它们主要用于改变飞机的飞行姿态。

飞机是怎么转弯的(飞机转弯原理)

当两块副翼沿不同方向偏转时,飞机可实现左右滚转姿态的变化,当升降舵上下活动时,飞机可实现抬头和俯冲姿态的变化,而当方向舵左右活动时,则可实现飞机机头绕飞机重心左右偏转的变化。

另外,飞机在空中飞行主要受到四种力的作用,重力、升力、空气阻力和发动机推力。重力方向始终是竖直指向地面,而发动机推力和空气阻力一般都与飞机前进方向一致,这些力都无法产生足够的向心力迫使飞机改变运动方向,所以,飞机空中转弯的向心力只能来自于升力。

飞机是怎么转弯的(飞机转弯原理)

通常情况下,水平直线飞行的飞机,升力几乎垂直指向机翼上方,升力大小与重力相等,要使这个升力转变为促使飞机转弯的向心力,就必须通过调节副翼使飞机倾斜一定角度,从而使部分升力转变为飞机转弯的向心力。此时飞机的倾斜角度越大,向心力就越大,飞机转弯的速率就越高。

但由于部分升力用于飞机转弯,平衡重力的升力分量就越来越小,若不增加飞机升力平衡重力,飞机就将在转弯的过程中出现高度下降。所以,为了在飞机转弯过程中保持高度不变,就还需要通过调节升降舵不断增加飞机迎角,也就是让飞机抬头向上飞来提高升力。

实际上,飞机的转弯可以分为飞机在空中转向和飞机地面转向。就空中转向而言,飞机的运动自由度多,在空中无依无靠,操纵的复杂性和难度要大得多。飞机转弯必须通过操纵机构控制三个气动操纵面(升降舵、方向舵和副翼)的偏转来实现。飞行员踩左脚蹬时,传动机构可使方向舵向左偏转。

飞机是怎么转弯的(飞机转弯原理)

这时正面吹来的气流使方向舵产生一个附加力,方向向右,这个力与重心共同作用产生使飞机向左偏航的力矩,飞机飞行方向向左偏转,反之亦然。就地面转向而言,是靠转向手轮实现的,转弯手轮主要用于飞机低速滑行和转弯半径较小的情况,此时前轮控制偏转角度较大。

飞机是怎么转弯的(飞机转弯原理)

飞机转弯的知识,你get到了吗?

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