飞机机动性描述中的G是什么意思?

耐心看完下面的转帖,你就清楚了:

升力公式:

升力= 1/2 *升力系数*气压*速度平方*升力面积

通过这个公式我们可以看出一些有用的关系。从这个公式可以看出,升力和速度的关系是平方倍数。知道这种关系有什么用?非常有用。我们知道,苏-27飞机的最小飞行速度是200 km/h,也就是说苏-27在这个速度下可以产生与自身重量相等的升力,升力与重量相比是1。此时苏-27只能老老实实的飞行,过载1G。当它的速度达到400 km/h时,它的速度增加(400/200=2)倍。让我们用上面的关系式来计算,2的平方是4,苏-27在400 km/h时可以产生4倍自身重量,或者有4 g的可用过载,我们也可以知道,苏-27在400 km/h做眼镜蛇机动时最大,继续,苏-27在600 km/h飞行时,速度增加3倍(600/200=3),然后应用这个平方关系,苏-27可以产生9倍自身重量我们先来看看转角速度的概念:最大过载发生时的最小速度,苏-27在600km/h时刚好能飞9G,所以我们知道苏-27的转角速度是600km。再小的速度,苏-27也飞不出9G。速度再快,对不起,苏-27的最大过载限制在9g,飞机和飞行员都承受不了大于9G的过载。机载电脑开始限制飞机的动力角度。以后如果有人问:苏-27在500 km/h时的性能如何?现在,您可以计算此时它的最大可用过载。有了超载和速度,你就可以计算出此时它的转弯速度和转弯半径。

飞机的机动性;

在飞行动力学中,对飞机操纵性的研究适用于刚体圆周运动的原理。

在物体的圆周运动中,与物体方向相同或相反的力称为切向力,与物体方向相同或相反的力与物体质量之比称为切向过载。垂直于物体运动方向的力称为法向力,垂直于物体运动方向的力与物体质量的比值称为法向过载。所以飞机的推力是切向力,阻力也是切向力。重力有时是切向力,有时是法向力。飞机垂直上升或下降时是切向力,飞机水平飞行时是法向力。飞机的升力总是一个法向力。飞机的升力与重量之比是正常过载。当正常过载大于1时,飞机会向升力方向转弯或爬升。过载越大,转弯或爬升越快。

飞机机动性分为:能量机动性、方向机动性和空间机动性;

能量流动性

飞机的飞行高度可以用飞机的势能来表示,而飞机的飞行速度则反映了飞机的动能。飞机的瞬时总机械能可通过以下公式计算:

E=WH+1/2mv2

机械能=重量*高度+一半*质量*速度平方

上面的公式只是反映了飞机在一瞬间所拥有的机械能,最多反映了两架飞机同时的初始能量,而飞机事后改变其能量的能量机动能力是用单位剩余功率来表示的。

公式为sep = (p-d)/w。

单位剩余功率=(推力阻力)/重量

它代表了飞机的加速能力和爬升能力。

苏-27飞机以2.35马赫的速度飞行时,产生的总阻力等于其最大推力,两者相减单位剩余功率为零,因此苏-27已经没有加速能力了。苏-27飞机正以一定速度以最大推力水平盘旋。飞行员向后拉操纵杆,使飞机产生动力角,从而产生升力和阻力。产生的升力与其重量相比属于正常过载,决定了飞机的转弯速度和转弯半径。产生的升力阻力加在这个速度下的零升力阻力上,当小于推力时,飞机就会加速。当大于推力时,飞机会减速。当它等于推力时,飞机会做稳定的悬停(匀速水平悬停)。做好水平悬停的关键是掌握好拉杆的量。

方向性迁移率

飞机的方向机动性用飞机的转弯角速度来表示,转弯角速度代表飞机改变方向的能力。

飞机的方向机动性可分为水平面和铅垂面,其中:

水平面:

公式是:

转动率=重力加速度*根号(正常过载的平方-1)/速度

铅垂面:

它的公式是

转弯角速度=重力加速度*(正常过载-cos爬升角)/速度

注意:这个公式的结果是弧度。如果要换算成角度,要乘以180/ pi。

比如在LockOn1.1中,F-15以500 km/h的速度平稳转弯,导致过载5G。将速度和g值代入上式,可以得出F-15在500 km/h时的转弯速度为19.8度。苏-27以500 km/h的速度稳定悬停造成的过载为4.7G,代入上式,得出苏-27以500km/h的速度稳定转弯速率为18.5度/秒。说明F-15在这个速度范围内做稳定悬停比苏-27有优势,所以F-15要尽力把苏-27带成这个姿态。

在不考虑黑视的情况下,假设所有飞机都以9G转弯,我们用700km/h和800km/h来计算两种速度下的转弯率。分别是25.8度/秒和22.6度/秒,700 km/h比800 km/h快,可见在相同过载情况下,速度越小越好。

现代战斗机的最大过载是9 g,飞得再快也不能超过,所以不要以超过最小9G的速度机动,这个速度就是弯道速度。对于F-15,如果F-15的最小飞行速度为230 km/h,则3的平方为9230km/h * 3 = 690 km/h . F-15的转角速度为690km/h..如果飞行速度大于这个,机头指向能力就会下降。

当然,在上面的公式中,我们也可以看到,在相同的速度下,过载越大越好。这是显而易见的道理,不再论证。

注意铅垂面公式中爬升角的函数值。爬升角为0°时(平飞),函数值为1。当平面上升90度或下降270度时,函数值为零。飞机爬升到180度顶部准备反转时函数值为-1。正常过载-(-1)表示加1。所以,在同样的过载情况下,从上方反过来的飞机总是比抬头的飞机先指向另一侧。试想一下,在双方时速只有两三百公里,可用超载只有2-3G的情况下,加1和减1的差别有多大?所以身高是多么重要啊!速度越慢,身高优势越明显。

空间流动性

飞机的空间机动能力用飞机的转弯半径来表示,转弯半径代表飞机改变空间位置的能力。

飞机的空间机动性也可分为水平面和铅垂面,其中:

水平面:

公式是:

转弯半径=速度的平方/重力加速度*根号(正常超载的平方-1)

铅垂面:

它的公式是

转弯半径=速度的平方/重力加速度*(正常过载-cos爬升角)

注意,上面公式中的速度要换算成米每秒。

从上面的公式可以看出,速度和转弯半径的关系是平方倍数。随着速度的增加,转弯半径以平方倍数增加。所以在过载相同的情况下,速度越小越好。但是,必须注意的是,超载也是由速度引起的。如果速度小,可用过载也就小。苏-27以350km/h飞行的可用过载为3 G[(350/200)平方],苏-27以400km/h飞行的可用过载为4 G[(400/200)平方]。代入上述公式,发现350的转弯半径为341米,400的转弯半径为325米。说明速度不是影响转弯半径的唯一因素。综合考虑转弯半径、转弯速度和黑眼圈效应,一架飞机以400-500 km/h的速度飞行,机动性相对中性。

注意铅锤面的回转半径公式,也可以发现与回转率相同的规律。由于这种函数关系,在相同的过载条件下,从上往下运动的平面转弯半径总是小于从下往上运动的平面转弯半径。所以要尽可能争取高度,才能在战术动作中充分发挥这些特点。