1.2飛機載荷

1.2飛機載荷載荷：飛機在起飛、飛行、著陸及地面停放等過程中，作用在飛機上的各種力外載荷：空氣動力、慣性力以及飛機在著陸、地面滑行和停機時地面的反作用力一、平直飛行情況此時Y=G,P=X這種情況的外載荷特點是：作用在飛機上的升力等于飛機的重量，即(Y/G=1)。過載的定義作用在飛機某方向的除重力之外的外載荷與飛機重量的比值，稱為該方向的飛機重心過載，用n表示。飛機在Y軸方向的過載，等于飛機升力（Y）與飛機重量的比值，即過載的大小在不同的飛行狀態下，飛機重心過載的大小往往不一樣。過載可能大于1、小于1、等于1、等于零甚至是負值，這決定于曲線飛行時升力的大小和方向。飛機平飛時，升力等于飛機的重量，等于1；曲線飛行時，升力經常不等于1。飛行員柔和推桿使飛機由平飛進入下滑的過程中，升力比飛機重量稍小一些，就小于1；當飛機平飛時遇到強大的垂直向下的突風或在垂直平面內做機動飛行時，駕駛員推桿過猛，升力就會變成負值，也就變為負值；當飛機以無升力迎角垂直俯沖時，載荷因數就等于零。

的正、負號與升力的正、負號一致，而升力的正、負號取決于升力與飛機Y軸（立軸）的關系。如果升力的方向與Y軸相同，則取正號；反之則取負號。二、俯沖拉起情況這是一種常用的在垂直平面內作曲線機動飛行的情況。作用在飛機上的外載荷有：Y、P、X、G

以及質量慣性力Ny。設飛機的速度為V，航線的曲率半徑為r，則法向（y向）加速度為離心慣性力為圖3-3俯沖攻擊后拉起時的受載情況飛機的動平衡方程為由此可見，曲線飛行時，Y是G的ny倍。用ny表示Y/G，則該升力與重力之比值稱為過載系數，簡稱過載。當飛機在弧形航線的最低點，即

=0(cos

=1)時，其過載系數達到最大值圖3-3俯沖攻擊后拉起時的受載情況俯沖拉起情況三、進入俯沖情況飛機在此情況下視V與r的不同情況，ny可以為正，也可以為負，還可以為零。四、垂直俯沖情況圖3-4進入俯沖情況飛機在此情況下Y=0，ny

=0在x方向可能存在過載nx=(T-X)/G=(Nx–G)/G五、等速水平盤旋情況這是飛機機動性能的主要項目之一，此時的受載特點為盤旋傾斜角

越大，ny越大。當大坡度盤旋

=75°~80°時，ny=4~6。盤旋時水平方向的過載為當

=75°~80°時，nh=3.7~5.7。六、垂直突風（陣風）情況垂直突風情況則飛機平飛時遇突風過載ny為式中

Cy—升力系數增量；

—迎角增量；

Y0

—飛機原平飛升力；u

—垂直突風速度；

Cy

—升力線斜率；

H

—飛行高度H上的空氣密度；

p=G/S

—翼載荷；

K

—垂直突風衰減系數。當垂直突風來得愈突然（擾動氣流影響區L愈小），V0愈大，K值就愈接近于1。在暴風雨中飛行時，u可達40m/s，將產生較大的過載。除此之外，周期性突風還將引起振動而產生疲勞，同時產生附加的振動過載。1.2.2飛機各部位的局部過載在研究飛機各部件的載荷時，只知道飛機的過載是不夠的，還必須知道部件的過載。部件過載是該部件在某一飛行狀態中的質量力與其本身重量的比值。當飛機沒有對重心的角加速度時，部件的過載等于飛機的過載；當飛機有對重心的角加速度時，飛機重心以外各部件的過載，等于飛機的過載加上或減去一個附加過載。如果飛機沒有繞重心的角加速度，則部件的過載就等于飛機重心的過載；否則，還要加上由角加速度引起的附加過載。

例如：前三點式起落架飛機以兩個主輪接地時，作用于起落架的載荷對飛機重心的力矩，要使飛機產生機頭下俯的角加速度。這時，飛機重心后面的部件，其過載等于飛機重心過載加上一個附加過載；而飛機重心前面的部件，則應減去一個附加過載。

著陸時，作用在飛機上的外載荷有哪些？著陸時，作用在飛機上的外載荷包括重力，升力，及地面的反作用力。

著陸時的載荷系數①

這里的過載定義與空中飛行情況不同。當空中勻速飛行時,ny=1表示Y/G=1

地面滑行或停止態時,再以升力來定義已毫無意義,

應以用地面的支撐載荷與重量之比來定義,

即ny=1=Plg/G注意: i.這兩種情況下的ny=1,但飛機結構的承載方式卻完全不同,

勻速平飛是一種分布載荷作用,而著陸主要是以集中力形式作用于起落架上,通過起落架作用于機身。

ii.工程上,常稱平飛時ny=1為平飛1g(g以重力為單位)；停機時ny=1為停機的1g著陸時的載荷系數

②

著陸時載荷分析:

從著陸前到完全著陸瞬間,飛機y向速度從-Vy減至零,故此時的減速度為:

所以，減速度a指向機體坐標系y的正向，故此時的慣性力(作用于地面)的方向是向下的。由動平衡分析:著陸時的載荷系數

③

由著陸時的載荷(地面給予的外載荷)與重量之比的過載定義,即設:

④這個過載不允許過大,一般ny=3-4(因為與飛行時對結構與人的作用不同)

著陸或滑時的情況多樣,還可能發生nx,或nz.五、飛機設計時最大載荷系數的選取①影響選擇最大載荷系數的因素:I.

載荷系數實際反映了飛機的機動性能,因此越大越好,但對運輸機或客機則沒有太大必要。Ⅱ.載荷系數又反映了對結構的載荷作用,載荷系數越大,表明飛機結構的承載越大,要有足夠的剛、強度，則結構重量大。五、飛機設計時最大載荷系數的選取Ⅲ.載荷系數的載荷作用，不僅對結構有作用，而且對機載設備及乘員有載荷作用。載荷系數越大，對他們的作用越強，要視他們的承受能力而定。Ⅳ.飛行時的載荷系數（除突風干擾外），一般來自于發動機的推力，載荷系數大，結構要重，發動機的加力性能要好，即剩余推力要大。Ⅴ.載荷系數的選擇影響因素眾多，要依據技術性能要求綜合確定,并不是越大越好。五、飛機設計時最大載荷系數的選取

②人對過載的反映：說明人在短時間承受較大過載尚可，特別是正過載。較長時間承受過載能力很差，特別是負過載。戰斗機的過載一般為-3—+8民機則無必要。③提高人抗過載的能力：抗過載服。④規范中的過載系數可供選擇（飛行包線上給定）。四、過載的意義過載表示飛機的外載荷（除重力外）與飛機重力的關系。這種關系用倍數來表示，是一個相對值。

前面在研究飛機過載時，是把整架飛機當作一個質點來看待的，因此，計算得到的過載是指飛機重心處的過載。當飛機繞重心有角加速度(抬頭為正)時，飛機各部位的過載值就會發生改變。當飛機繞重心有一個抬頭的角加速度時，在機身上某一點

處，就會產生一個線加速度：

這個附加的線加速度將產生一個附加的過載，即式中g--重力加速度。因此，在i點處的局部過載為飛機各部位的局部過載沿飛機長度是按直線規律變化的。部件距離飛機的重心越遠，或飛機繞重心轉動的角加速度越大，該部件的附加過載也越大。只有當飛機繞重心的角加速度為零時，飛機上沿縱向各點處的過載才相等，都等于飛機重心處的過載。1.2.3飛機著陸時的過載飛機著陸接地時的速度可分解為水平分速和垂直分速。由于水平分速是在著陸滑跑過程中逐漸消失的，因此飛機沿水平方向的受力不大；垂直分速是在飛機與地面相對撞擊后很短的時間內消失的，故飛機沿垂直方向的撞擊力較大。飛機著陸接地時承受的載荷，主要就是作用于起落架的垂直撞擊力。飛機接地時垂直方向的過載，為作用于起落架上的垂直撞擊力與飛機重量的比值。飛機著陸時，由于飛機的垂直下降速度在很短的時間內降為零，出現很大的負加速度，這將引起著陸過載。

飛機著陸過載：起落架的實際著陸外載荷與飛機停放在地面時起落架的停機載荷之比，即：1.3飛機最大使用過載和最大允許速壓1.3.1飛機的最大使用過載

過載ny越大，說明作用在飛機上的升力Y也越大。所以，飛機在飛行中的過載值ny就表示了飛機受力的大小。通常把飛機在飛行中出現的過載值ny稱為使用過載，用ny,ser表示。設計飛機時所規定的最大使用過載值，稱為最大使用過載，