侧滑对飞行的影响李海龙(中国民航飞行学院新津分院飞行一大队四川成都610000)ChinascienceandTechnologyReview科学论坛●I[摘要]侧滑在飞行中已经是一种必不可少的现象。飞机带有侧滑，会引起飞机空气动力性能降低，所以在一般情况下应避免飞机产生侧滑。本文就飞机在飞行过程中所产生的侧滑现象展开探讨[关键词]飞机侧滑影响．中图分类号：V212．1文献标识码：A文章编号：1009—914X(2013)24—0421—0l一．滑产生的原因宥两个1)飞机对称面偏离飞行轨迹飞行中由于飞机对称面偏离飞行轨迹而造成的侧滑，从操纵上讲主要是只蹬舵或舵量过大所造成。例如在稳定的直线飞行中，飞行员只蹬左舵，机头左偏，最初飞机轨迹是保持原方向的，即对称面偏离飞行轨迹，出现右侧滑侧滑出现后，垂尾侧力产生使机头右偏的方向稳定力矩。同时，侧滑前翼(右翼)升力大于侧滑后翼(左翼)升力，形成使使飞机左滚的横侧稳定力矩，升力水平分力作为向心力，使飞机进入带右侧滑的左下降转弯。这种向转弯反方向的侧滑，叫外侧滑。2)飞行轨迹偏离飞机的对称面飞行中由于飞行轨迹偏离飞机对称面而造成的侧滑，从操纵上讲主要是只压盘或压盘过多所引起。例如在稳定的直线平飞中，飞行员只向左压盘(盘量较小)，则飞机带左坡度，升力的水平分力使飞机向左侧移。即轨迹偏离对称面，形成左侧滑。出现侧滑后，方向稳定力矩促使机头左偏，力图减小侧滑；两翼升力差形成的横侧稳定力矩，力图平衡压盘产生的横侧操纵力矩。飞机进入带左侧滑的左下降转弯。这种向转弯方向的侧滑，叫内侧滑。可见，转弯飞行中，盘的作用是使飞机带坡度，以升力的水平分力作为向心力，舵的作用是使飞机协调转弯，不产生侧滑。如果同时带杆增大升力，飞机就可以保持高度。因此，不带侧滑的正常盘旋需要副翼、方向舵和升降舵的协调操纵。侧滑对飞行的影响也存在于我们飞行中的方方面面，下面我们就将它分为几种情况来分别叙述：1)．操纵性飞行员蹬左舵，飞机向左偏转，产生右侧滑时，由于飞机机翼的上反角和后掠角的作用，右翼升力比左翼升力大，形成横侧稳定力矩，使飞机向左滚转。同理，蹬右舵，飞机产生左侧滑时，飞机向右滚转。飞行员向左压盘，飞机向左滚转，飞机在升力和重力的合力作用下，飞机向左傲曲线运动，产生左侧滑。在侧滑中，相对气流从飞机左前方吹来，在垂直尾翼上产生向右的空气动力，对中心形成向左的方向稳定力矩，使飞机左偏转。同理，向右压盘，产生右侧滑，飞机在向右偏转。可见，只蹬舵，飞机不仅绕立轴偏转，同时还会绕纵轴滚转；只压盘，飞机不仅绕纵轴滚转，同时还会绕立轴偏转。也就是说，无论蹬舵或压盘，都能造成飞机的偏转和滚转，知道这种关系很有用处。例如，大迎角飞行时，飞机的横侧操纵性变差，这时可用蹬舵来给变或修正飞机的坡度。2)．航迹飞机在正侧风情况下离地后，组织飞机向侧方移动的地面摩擦力随即消失，如果不加修正，经过短暂的时间过渡，飞机即随侧风按同一速度一起漂移，飞机与侧风间不之再有相对运动，产生佣滑，出现偏流。偏流的存在使飞机地面航迹发生偏离。3)．盘旋当飞机在盘旋过程中遭遇侧风，也会产生不同程度上的侧滑和偏流，这样会使飞机即使是坡度保持不变，也不能在预定的区域内完成～个预想中的盘旋，所以要通过盘舵来保证稳定的操纵和飞行。而且，随着飞机速度增加，侧风更多转变为相对的逆风，应减小向侧风方向的压盘量。当保持副翼操纵需要的力增大，则表明舵面效应增强。随着舵面效应的增强和相对的侧风分量变弱，需要逐渐减小压盘量。当舵量与盘量不协调时，飞机就会出现侧滑。侧滑将引起飞机上的力和力矩发生变化，使飞机偏离预定的飞行状态。例如，盘旋中坡度正常，蹬舵过多产生外侧滑，产生向内侧的侧力。侧力的垂直分力使盘旋高度降低，侧力的水平分力使盘旋半径减小。同时，外侧滑还会引起外翼升力增大，内翼升力减小，促使飞机坡度增大，进一步使盘旋高度降低，盘旋半径减小。外侧滑时，侧滑仪小球因惯性离力增大而滚向玻璃管的外侧，即表示飞机带有外侧滑。盘旋中坡度正常，蹬舵过少产生内侧滑，产生向外侧的侧力。此时，侧力的垂直分力将使盘旋高度增加，侧力的水平分力使盘旋半径增大。内侧滑还会引起内翼升力增大，外翼的升力减小，促使飞机坡度减小，进一步使盘旋高度增加，盘旋半径增大。内侧滑时，侧滑小球因惯性离心力减小而偏向玻璃管内侧，即表示飞机带有内侧滑。盘旋中，人发现侧滑仪小球不在中央，飞机带有侧滑时，应先检查坡度是否正确，如果坡度正常，飞机仍带有侧滑，就应向侧滑仪小球偏转一侧蹬舵，使侧滑仪小球回到中央位置，从而消除侧滑。4)．失速当机翼超过临界迎角会导致失速。飞机翼根比翼尖先超过临界迎角，故翼根将先失速。飞机设计成这样以便在大迎角时副翼仍然可用使飞机获得更大的稳定性。此时如果不能正确使用方向舵和副翼，这种反向的偏转可能会导致飞机进入螺旋，所以在进入失速时，如果飞机有较大的侧滑且缺乏修正意识，会使飞机进入螺旋。即使压盘量过大，如果能及时地协调蹬舵消除侧滑，飞机不会进入螺旋因此，在进入和改出失速时正确使用方向舵非常重要。在改出失速时，方向舵最主要的作用就是消除偏航或侧滑。5)．有意侧滑当飞机转弯，转弯速率一定时，如果坡度过大会导致侧滑。无意识的侧滑常是由于盘舵操纵不协调引起的。然而，有意的倔滑可以再不增加空速的情况下消耗飞行高度或侧风条件下调整飞机航迹。尤其是在迫降时或在进近需要越障时，有意侧滑非常有用。在襟翼失效装的情况下，也可以使用侧滑作为快速减小空速的应急方法。大多数飞机都具有正静向稳定性，如果发生侧滑飞机会有自动修正趋势。所以有意侧滑就需要通过交叉操纵副翼和方向舵来实施侧向侧滑和前侧滑是飞行中常用的两种方法，侧向侧滑通常用来修正侧风，前侧滑用来增大飞机阻力。侧向侧滑的方法是先压盘使一侧机翼下偏，同时反方向蹬舵保持飞机纵轴方向不变。侧滑中，飞机的纵轴依然保持与原来航迹平行，但飞机的运动方向与相对气流方向不再平行。机翼升力的水平分量使飞机朝着机翼下片一侧侧向运动。侧滑程度及运动的速率取决于坡度的大小。坡度越大，侧滑程度越大。随着坡度增加，则需要更大的反向蹬舵力来阻止飞机转弯前侧滑是指飞机侧滑前的运动方向与侧滑后的运动方向相同。假设飞机开始是直线飞行，需要向侧滑向压盘使该侧机翼下偏，同时通过蹬反舵使机头反向偏转，这样飞机的纵轴就会与原来的航迹形成一定的夹角。与坡度方向相反的机头偏转量应足够大以保持原来的航迹。前侧滑的程度和下降率都取决于坡度大小。坡度越大，下降越快。大多数轻型飞机，侧滑程度受方向舵所能偏转的程度限制。不管是侧向侧滑还是前侧滑，需要蹬满舵才能保持方向时是其侧滑的最大程度，尽管此时还可以压盘增大坡度。这就是实用侧滑极限，因为此时已经蹬满舵，额外的坡度会使飞机转弯。如果已经达到侧滑极限，但还需要进一步增大下降率，可以稳杆减小俯仰姿态，这样不仅能够增加下降率，同时也会增加空速。空速的增加增强了方向舵的操纵效应，从而产生更大的侧滑。反之，带杆增加俯仰姿态，方向舵效应减弱，则需要减小坡度。改平飞机坡度，同时回舵可以改出侧滑，然后调整飞机俯仰至正常下滑姿态。如果突然释放所有的蹬舵力，机头则会陕速偏转，导致阻力突然减小而超速。科技博览l421
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