Luna 香港专柜地址:飞机为什么会飞,还会打滚

来源:百度文库 编辑:高考问答 时间:2024/05/12 05:30:15

飞机翻滚问题:
飞机翻滚的轨迹极其复杂,但我们可以把轨迹的某一极小部分看作某个圆周运动的一部分,从而用一个理想的运动模型来研究它,这个模型就是:飞机在竖直平面内作圆周运动。
为简单起见,对飞行员受力分析只作径向不作切向,对圆轨道只取上、下、左、右四点来分析。
飞机在竖直平面内作圆周运动又可分两种情况,下面分别分析。
第一种情况,飞机在轨迹最高点和最低点时飞行员分别是头在下和头在上。当飞机在轨道最高点时,飞行员所须的向心力等于飞行员所受的重力加上座椅对飞行员的支持力(在下面的叙述中简称为"向心力"、"重力"、"支持力",其中"支持力"是飞行员对座椅的压力的反作用力);当向心加速度不够大(即飞行线速度不够大时),向心力小于重力,可以算出支持力为负值(这是无意义的),说明飞机无法沿圆周飞越最高点;当向心加速度刚好等于重力加速度即向心力刚好等于重力时,支持力为零,说明飞机刚好能飞越最高点,这时飞行员处于完全失重状态;当向心加速度大于重力加速度又小于两倍重力加速度时,可算出支持力大于零又小于重力,飞行员仍处于失重状态;当向心加速度刚好等于两倍重力加速度时,支持力刚好等于重力,飞行员既不失重也不超重;当向心加速度大于两倍重力加速度时,支持力大于重力,飞行员处于超重状态。
当飞机在轨道最低点时,向心力等于支持力减去重力,只要有向心加速度,支持力总是大于重力,飞行员总是处于超重状态。
当飞机在轨道的最左与最右点时的情况相同,向心力等于支持力,重力沿切向竖直向下,对向心力无贡献,只会影响飞行员切向的状态。
第二种情况,飞机在轨迹最高点和最低点时飞行员分别是头在上和头在下。当飞机在轨道最高点时,向心力等于重力减去支持力;当向心加速度小于重力加速度时,支持力大于零又小于重力,飞行员处于失重状态;当向心加速度刚好等于重力加速度时,支持力为零,飞行员处于完全失重状态;当向心加速度大于重力加速度时,支持力为负值(无意义),说明飞行员将腾空(离心)而去(这就是向心力不够时的离心现象),直至抵在座舱顶部为止(这时由座舱顶部对他的支持力作向心力)。
当飞机在轨道最低点时,支持力(如果存在的话)和重力的方向都与轨道的圆心相背,都不能作向心力,飞行员必将腾空(离心)而去,直至抵在座舱顶部由座舱顶部对他的支持力提供作向心力为止。
当飞机在轨道的最左与最右点时的情况也相同,重力、支持力在指向圆心的方向上均无分量,均不能作向心力,飞行员必将离心而去,直至抵在座舱顶部为止。
由以上分析可知,第二种情况的圆周运动对飞行员来说难度很大,除非用安全带将飞行员固定在座椅上。
当然,实际的飞机翻滚是极其复杂的,以上用一运动模型对其作理想化的分析可能过于简单,不当之处,敬请指正。