模拟飞行教程.doc
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1、该章节描述飞行中的部分力学问题和基础的操纵面做作.1、飞行中的力作用在飞机上的力大体可分为以上4种,具体说明如下:1、升力:产生:由于机翼上弯下平,导致流过上部的气流需跨越更长的路程。由气流的连续性定理可得,上部气流的速度要快于下部气流,否则就会产生湍流(失速就是由此产生)。由伯努利定律(流场中流速快的地方压强小,流速慢的地方压强大)得机翼下方的压强大于上方压强。上下的压强差产生升力。特点:升力与迎角(翼弦与水平方向的夹角,注:翼弦指翼型平行于机身纵轴的弦)、翼型(机翼形状,主要指弯度)及速度有关。就迎角而言,在临界迎角之前,迎角越高升力越大。就翼型而言,机翼弯度越大表面积越大,升力越大。就速
2、度而言,速度越快,升力越大。2、重力:产生:地球对物体产生的竖直向下的力。特点:由飞机质量决定。3、牵引力产生:发动机对空气施力过做功,使空气对飞机产生的作用力。4、阻力产生:阻力有压差阻力、摩擦阻力、诱导阻力、干扰阻力和激波阻力。这里先介绍前三种。压差阻力:由迎风面和背风面压强差所产生的阻力(类似推一个被塞住针孔的注射器)。摩擦阻力:就是一般所说的滑动摩擦力。诱导阻力:由于空气对机翼产生了升力,所以机翼对空气有一个反作用力,这个力的作用使气流偏转。偏转后的气流会进一步使升力的角度不再垂直于翼弦,而是向后偏一个相同的角度,升力在翼弦方向的分力就是诱导阻力。升力越大,诱导阻力也越大。干扰阻力:各
3、零件间气流发生干扰产生的阻力(以机翼和机身间的干扰阻力最大)。2、飞机的旋转轴3、飞机的基本操纵面该图介绍了4种操纵面:1、升降舵:可上下偏转,使飞机绕Y轴做俯仰运动(模拟飞行中由方向键上下控制)。2、副翼:左右联动,左副翼向下偏,右侧则向上偏,反之亦然。可让飞机绕X轴做滚转运动(模拟飞行中由方向键左右控制)。3、方向舵:可左右偏转,使飞机绕Z轴运动(模拟飞行中用摇杆的Z轴控制,键盘使用小键区的ENTER和0键)。4、俯仰运动(1)升降舵的运动。当按下键盘下键或将摇杆向后拉时,升降舵会向上运动。反之则向下运动。该图为升降舵处于中位。该图中升降舵上偏。该图中升降舵下偏。2、升降舵运动产生的俯仰运
4、动:这里仅举升降舵上偏的例子。由于升降舵上偏,使气流对升降舵产生了垂直翼面向下的力,这个力产生了向下的力矩,使机尾以Y轴向下转动,同时也是机头向上转动。由于迎角增大升力增大,所以在一定范围内,飞机会上升。刚才忘了发图了。5、滚转运动:(1)副翼的运动当按下键盘左键或向左偏转摇杆时,左侧副翼会上偏,右侧会下偏,反之亦然。以上是左偏的情况以上是右偏的情况。(2)副翼产生的滚转运动仅以左转为例。当左侧副翼上偏时,会受到气流施加的向下的力,从而使左侧机翼绕X轴向下偏转,右侧机翼向上偏转。又由于升力是垂直于翼面的(仅指Y方向上),所以升力产生了向左的分力,使飞机向左做圆周运动,这就是飞机转弯的原理(偏航
5、纠正以后再说,呵呵)。需要注意的是,在转弯时没有改变升力大小却产生了分力,所以升力在竖直方向上的分力减小,飞机可能会掉高度。顺便说一句,对于用键盘的同学,副翼可以用shift+5(小键区)回中,升降舵不行哈!6、偏航运动(1)方向舵的运动按住小键区O键或向左扭摇杆,方向舵就会左偏。按住小键区ENTER键或向右扭摇杆就会向右偏。图中方向舵为中位。图中方向舵左偏。图中方向舵右偏。2)由方向舵产生的偏航运动。仅以方向舵左偏为例。当方向舵左偏时,舵面受空气施加的向右后方的压力,此压力产生力矩,使机尾绕Z轴向右旋转,同时机头也向左旋转,由于速度方向未改变,所以飞机会发生偏航(也叫侧滑)。这个动作在风中校
6、正航向和转弯时使消除不正常偏航时使用,需注意的是该动作不是飞机转弯的主要成因。还要注意的一点是,该动作也会造成一定程度的滚转。由于偏航时,左侧机翼相对气流速度减慢,右侧机翼加快,造成两侧机翼不对称,所以飞机会发生滚转。本章完。本章讲解驾驶舱仪表概要,并简单介绍几个基本动作。1、驾驶舱仪表。(1)姿态仪。该仪表用于反映飞机的姿态变化(如俯仰角度及倾斜角度)。在姿态仪中蓝色代表天,深色代表地面,中间的白线代表地平线。当飞机上仰时,姿态仪中的小飞机(橘红色)向上移动,当小飞机处于人工地平线上方时,代表飞机的仰角为正,蓝色部分的小黑线表示俯仰角度,依次为5度、10度当飞机向左倾斜时,小飞机会相对人工地
7、平线左倾相同角度,姿态仪最上方的橘红色三角形指示位置即为倾斜角度(最中央白线为0度,向外依次表示5度、10度、15度、30度)。(2)速度表。该表显示的是指示空速,指示空速是由吹入动压空的气流压强和静压孔测得静态空气压强的差值得出的,当飞机处于标准海平面气压中指示空速就等于真空速。指示空速的单位是节。此外讲解以下几个速度的不同: 1)指示空速(如上) 2)真空速:飞机相对周围气体的速度,粗略数据可由指示空速换算得来。 3)地速:飞机相对地面的速度,可由真空速加上风速得出。 4)马赫数:真空速与相应条件下音速的比值。 再来了解下速度表上各速度的标示: 1)最外圈白色范围表示进行襟翼操纵的速度范围
8、,其中注意襟翼操纵范围的最小值也就是飞机在着陆形态下的最小可操纵速度Vso。 2)绿色部分表示在不放襟翼(或称光洁形态)时的操纵范围,其最小值就是飞机在光洁形态下的最小操纵速度Vs。 3)黄色部分表示超过正常巡航/操纵范围的速度,其与绿色部分大交点也就是正常巡航最大速度,称为Vno 4)最后的红色部分表示飞机结构设计的极限速度Vne,在所有飞行中都不应超过该速度。 最后发现忘了说一点,速度表的单位是节!(3)高度表。飞机上主要用的是气压高度表,该高度表通过测量飞机所在高度的气压与海平面气压的差值得出高度。需要注意的是在飞行中需要依情况转换高度表修正值(海平面气压状态),例如当机场处修正海平面气
9、压为29.83英寸汞柱时,就需转动高度表左下方的旋钮时表盘右侧的气压值窗口的示数达到29.83。在转换高度之上(美国是18000英尺,中国一般是9800英尺,若由于实际情况变化会予以通告)高度表应拨为标准海平面气压29.92英寸汞柱。在转换高度以下应拨为当地的机场气压或修正海平面气压(具体哪一个随地区和法规变化)。游戏中高度表可按B键自动拨正。 接下来说表盘本身,高度表有两个指针,一个较短称为千英尺指针,它所指的示数应乘以1000后阅读;另一个较长称为百英尺指针,它所指的示数应乘以100阅读。一般来说高度表的阅读是找到千英尺指针逆时针方向的第一个大格(标了号的),用这个值乘以1000,再加上百
10、英尺指针读数乘以100的数值就是高度表示数了。注意该表单位为英尺。(4)转弯侧滑仪。该表反映了飞机转弯的角速度和侧滑程度。表的上部分的小飞机反映飞机转弯的角速度,当飞机开始转弯时小飞机会倾斜,其倾斜程度反映角速度,倾斜越陡角速度越大。在L和R附近各有一条小白线,这条线表示飞机正以标准角速度(3度/s,注意是度不是弧度!)转弯。 表的下部分的小球表示飞机的侧滑程度,当飞机的向心力不足或过大时就会出现侧滑,若飞机发生左侧滑,小球就会向右侧滚,反之亦然。发生侧滑时,应当向小球滚动方向偏转方向舵使小球保持在中央(某些地方称之为踩球)。(5)磁罗盘该罗盘指示了飞机所对的方向。罗盘上每一个刻度表示1度,N
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