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[科普中國]-有效攻角

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定義

有效攻角又稱有效迎角、有效沖角。飛機(jī)速度方向與飛機(jī)上某固 定基線(常取為機(jī)身軸線或機(jī)翼弦線)之間的夾角。 平板或流線型體與來流的夾角亦稱攻角。它是確定飛機(jī)氣動(dòng)性能的重要參數(shù)。飛機(jī)的舉力與阻力等都與攻角有關(guān)。對(duì)于導(dǎo)彈來說,攻角定義速度矢量V在縱向?qū)ΨQ面上的投影與導(dǎo)彈縱軸之間的夾角,抬頭為正,低頭為負(fù),常用符號(hào)α表示。1

導(dǎo)彈有效攻角對(duì)于實(shí)際飛行的導(dǎo)彈來說,由于有側(cè)滑角的存在,攻角就不能如上定義,需要投影到導(dǎo)彈的縱對(duì)稱平面內(nèi),即攻角為速度矢量V在縱向?qū)ΨQ面上的投影與導(dǎo)彈縱軸之間的夾角。若導(dǎo)彈的側(cè)滑角為零,則攻角直接為速度矢量V與導(dǎo)彈縱軸之間的夾角。

角度關(guān)系攻角易與俯仰角搞混。俯仰角是指縱軸與水平面間的夾角,而攻角是指縱軸與來流之間的夾角(側(cè)滑角為零時(shí))。

當(dāng)導(dǎo)彈水平飛行時(shí),攻角等于俯仰角;導(dǎo)彈不是水平飛行時(shí),攻角不等于俯仰角。圖中所示的導(dǎo)彈不是水平飛行,攻角不等于俯仰角。

計(jì)算公式:俯仰角=攻角+彈道傾角

角度升力要有升力,翼型則必須要有攻角或是彎度。有彎度的翼型,其零升攻角不為零,也就是說在攻角為0度時(shí),有中弧線的翼型有升力。

而對(duì)稱翼不具有中弧線,所以在攻角為0度時(shí)沒有升力,必須要有攻角,翼型才能提供升力。

飛機(jī)有效攻角對(duì)于飛機(jī)來說,攻角是指飛機(jī)的升力方向矢量與飛機(jī)縱軸之間的夾角。

升力矢量指示在西方戰(zhàn)機(jī)HUD上很常見的。它也叫做飛行航徑指示(FPM),它指示出了飛機(jī)實(shí)際的運(yùn)動(dòng)方向,而不是相應(yīng)的機(jī)頭所指。如果你將升力矢量對(duì)準(zhǔn)地面,最后飛機(jī)將會(huì)飛到那一點(diǎn)去。這個(gè)指示對(duì)飛行員來說是很重要的工具,可以在戰(zhàn)斗機(jī)動(dòng)和進(jìn)場落地時(shí)使用。

現(xiàn)代高機(jī)動(dòng)性的飛機(jī)像F15,可以執(zhí)行高攻角(AOA)機(jī)動(dòng)-當(dāng)飛機(jī)飛向一個(gè)方向時(shí)縱軸(水平線)卻指向另外一個(gè)方向。

升力矢量也許不會(huì)和飛機(jī)的縱軸(水平線)重疊。升力矢量指示和飛機(jī)縱軸之間的夾角叫攻角。當(dāng)飛行員向后拉桿時(shí),通常會(huì)增加飛機(jī)的攻角。如果在平飛時(shí)飛行員減少引擎推力,飛機(jī)會(huì)開始掉高度,為了保持平飛,飛行員會(huì)拉桿,因此也會(huì)增加攻角。

飛機(jī)的升力特征是和攻角以及表速連在一起的。當(dāng)飛機(jī)攻角增加到危險(xiǎn)數(shù)值時(shí),升力也會(huì)增加。當(dāng)攻角不變時(shí)增加表速也會(huì)增加升力。但是,當(dāng)攻角和表速增加時(shí)機(jī)身的誘導(dǎo)阻力也會(huì)增加。2

當(dāng)攻角增加到危險(xiǎn)數(shù)值時(shí),機(jī)翼上的氣流會(huì)被干擾從而損失升力。氣流會(huì)從左右機(jī)翼開始分離引起側(cè)滑,最終導(dǎo)致失速。當(dāng)進(jìn)入失速的時(shí)候,飛機(jī)圍繞垂直軸旋轉(zhuǎn)并且不停的損失高度。某些型號(hào)的飛機(jī)在螺旋時(shí)會(huì)拌有俯仰。當(dāng)飛機(jī)進(jìn)入失速狀態(tài)時(shí),飛行員應(yīng)集中他所有的注意力來嘗試重新控制飛機(jī)。有很多種可以讓飛機(jī)從新恢復(fù)控制的方法。一般來說,減少推力,向螺旋的反方向踩舵,控制裝置應(yīng)該保持在這個(gè)位置直到飛機(jī)不再螺旋并且可以控制,將飛機(jī)改平,小心不要再在進(jìn)入螺旋。3