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[教学] 作用在飞机上的四种力

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发表于 2021-11-3 10:47:56 | 显示全部楼层 |阅读模式
通常来说作用在飞机上的力有四种,它们分别是推力、升力、重力和阻力。
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推力是动力装置例如(螺旋桨)产生的向前的力,与它相反的力是阻力。一般来说,推力平行于纵轴而起使飞机向前的作用。但情况并非总是如此,在下文中我们将给出解释。
阻力是一种向后的阻滞力,由机翼、机身和其他突出的飞机结构产生的扰流引起。阻力与推力相反,平行于相对风而向后方作用。
重力是飞机本身、机组人员、燃料和货物或行李的综合载荷。由于重力的存在,重力将飞机向下拉。它与升力方向相反并通过飞机的重心 (CG) 垂直向下作用。
升力与向下的重力相反,由作用在机翼上的空气动力效应而产生,并垂直于通过机翼升力中心 (CL) 的飞行路径。
一架飞机在三个空间维度上运动,并通过围绕在它的一个或多个轴线上的移动来控制姿态。纵轴从机头延伸到机尾,同时穿过重心。横轴从一侧机翼尖端到另一侧机翼尖端,也穿过重心。立轴垂直穿过飞机,与 CG(重心) 相交。所有运动都会使飞机绕这些轴中的一个或多个轴移动,并在飞行中控制飞机。上图分别说明了飞机沿横轴、纵轴和立轴的俯仰、滚转和偏航的三种运动。
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在飞机的设计中最重要的因素之一是 CG(重心)。它可以说是飞机重量居中的特定点;也就是说,如果飞机可以悬挂或平衡,飞机将保持相对水平的一个点。飞机重心的位置决定了飞机在飞行中的稳定性。随着重心向后(朝向尾部)移动,飞机变得越来越不稳定。对于燃油箱位于重心前方的飞机来说,最重要的一点是在设计重心时要默认燃油箱是空的,否则,随着燃料的使用,飞机会变得不稳定。
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而重心是在初始设计和建造过程中计算出来的,并且受到机载设备安装、飞机载荷等因素的进一步影响,所以每次飞行前明确重心的位置是否在包线以内就显得至关重要。


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