单选题
120..外侧滑转弯是由于离心力比升力的水平分量还大,把飞机向转弯的外侧拉。下列说法错误的是
A
外侧滑转弯的纠正引起角速度的降低,倾斜角增加,或者二者的结合
B
为维持一个给定的角速度,倾斜角必须随离心力变化
C
在高速飞机上这变得特别重要
答案解析
正确答案:B
解析:
这道题考察的是飞行力学中关于**协调转弯(Coordinated Turn)**与**外侧滑转弯(Skidding Turn)**的原理及修正方法。我们需要分析每个选项的物理逻辑,找出说法错误的一项。
### 核心概念解析
在水平转弯中飞机主要受三个力的影响:
1. **重力 ($W$)**:垂直向下。
2. **升力 ($L$)**:垂直于机翼平面。
3. **离心力 ($CF$)**:惯性力,指向转弯外侧。
将升力分解为两个分量:
* **垂直分量 ($L_v = L \cos \phi$)**:平衡重力。
* **水平分量 ($L_h = L \sin \phi$)**:提供向心力,用于改变飞行方向。
**理想协调转弯条件**:升力的水平分量恰好等于离心力($L_h = CF$此时没有侧滑)。
**外侧滑转弯(Skid)**:题目定义为“离心力比升力的水平分量还大”($CF > L_h$)。这意味着飞机转弯太急或坡度太小,导致飞机被甩向转弯的外侧。
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### 选项逐一分析
#### A. 外侧滑转弯的纠正引起角速度的降低,倾斜角增加,或者二者的结合
* **分析**:
* 外侧滑是因为 $CF > L_h$。
* 离心力公式为 $CF = m \cdot v^2 / R = m \cdot v \cdot \omega$ (其中 $\omega$ 是角速度/转弯率)。
* 升力水平分量 $L_h$ 取决于坡度(倾斜角 $\phi$)和总升力。
* 要消除外侧滑(使 $CF = L_h$),可以采取以下措施:
1. **减小离心力**:通过蹬反方向舵或减小转弯率(即**降低角速度** $\omega$),从而减小 $CF$。
2. **增大升力水平分量**:通过**增加倾斜角** $\phi$,使得更多的升力指向圆心,从而增大 $L_h以平衡现有的 $CF$。
3. **二者结合**。
* **结论**:该说法符合飞行力学原理,是**正确**的。
#### B. 为维持一个给定的角速度,倾斜角必须随离心力变化
* **分析**:
* 这个选项的逻辑表述存在因果倒置或概念混淆。
* 在稳态转弯中,**离心力不是一个独立变量**,它是由速度、质量和转弯半径(或角速度)决定的结果量($CF = m v \omega$)。
* 如果我们固定了**角速度** ($\omega$) 和空速 ($v$),那么离心力 ($CF$) 也就固定了。
* 为了维持这个固定的角速度并保持协调转弯(无侧滑),我们需要调整**倾斜角** ($\phi$) 使得 $L \sin \phi = CF$。
* 然而,选项说“倾斜角必须随离心力变化”。如果在维持给定角速度的前提下,离心力本身是不变的(假设质量速度不变)。更关键的错误在于:**倾斜角的变化是为了平衡力,而不是“随离心力变化”这种被动描述。**
* 更重要的是,在飞行操作语境下,通常是通过改变**坡度(倾斜角)**来改变转弯性能。如果强行维持一个给定的角速度,你需要特定的坡度。如果坡度不对,就会发生侧滑。
* **深层逻辑错误**:该选项暗示离心力是一个可以独立变化从而导致倾斜角变化的驱动因素。实际上,在外侧滑修正中,我们是通过改变坡度或角速度来重新建立平衡。如果角速度给定,离心力就确定了,此时需要的倾斜角也是确定的常数,而不是“随离心力变化”(因为离心力没变)。如果理解为“不同离心力状态下需要不同倾斜角”,那是对的,但前提是角速度可能变了。但在“维持给定角速度”的约束下,离心力恒定,倾斜角也应恒定才能协调。因此,这句话逻辑不通或具有误导性。
* **对比标准答案逻辑**:通常这类题库的逻辑是,**倾斜角决定了升力的水平分量,而角速度和速度决定了离心力**。为了协调,两者必须匹配。选项B的表述模糊且不符合标准的操纵逻辑——我们通常说“为了维持协调转弯,倾斜角必须与空速和转弯率(角速度)相匹配”,而不是说随离心力变化,因为离心力是结果而非控制输入。此外,如果角速度固定,离心力基本固定(忽略速度微小变化),倾斜角应当固定,不存在“随...变化”的动态过程。
*(注:此类航空理论题有时表述较为晦涩。让我们看C选项来辅助判断B是否为最错项)*
#### C. 在高速飞机上这变得特别重要
* **分析**:
* 离心力 $CF = m v^2 / R$。可以看到离心力与速度的平方成正比。
* 在高速飞行时,即使很小的转弯半径或角速度变化,也会产生巨大的离心力。
* 如果发生外侧滑,巨大的离心力会导致飞机结构承受额外应力,且极易进入螺旋或不稳定状态。同时,高速下气动效应更强,侧滑引起的阻力增加和操控困难也更显著。
* 因此,在高速飞机上,保持协调转弯(避免外侧滑)对于结构安全和操控稳定性**特别重要**。
* **结论**:该说法是**正确**的。
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### 综合判断
* **A** 描述了正确的修正动作(减角速度或增坡度)。
* **C** 描述了正确的重要性背景(高速下离心力大,后果严重)。
* **B** 的说法在逻辑上是错误的或最不准确的。在维持**给定角速度**的情况下,若空速不变,离心力是恒定的。此时所需的倾斜角也是一个定值。说“倾斜角必须随离心力变化”在“维持给定角速度”这个前提下是没有意义的,因为离心力并没有变化。如果它想表达的是“不同的转弯状态需要不同的坡度”,它不应该加上“维持一个给定的角速度”这个限制条件,或者应该表述为“倾斜角必须与空速和角速度相匹配”。相比之下,A和C都是航空理论中的标准正确陈述。
因此,**B** 是错误的说法。
### 最终答案
**答案:B**
题目纠错
AOPA无人机驾驶员理论题
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