单选题
324.为使下降时的空速和平飞时相同,下列说法错误的是:
A
功率必定降低
B
重力的分量沿航迹向前作用将随迎角的下降率增加而增加
C
迎角的下降率降低时重力的向前分量增加变快
答案解析
正确答案:C
解析:
这道题考察的是飞机在下降飞行中的受力分析,特别是重力分量、空速、迎角和功率之间的关系。我们需要找出**错误**的选项。
### 核心物理原理分析
在稳定下降飞行中,为了保持与平飞相同的空速($V$),飞机的受力平衡状态发生了变化:
1. **力的分解**:
* 在平飞时,升力 $L$ 平衡重力 $W$,推力 $T$ 平衡阻力 $D$。即 $L=W, T=D$。
* 在下降时,重力 $W$ 可以分解为两个分量:
* 垂直于航迹的分量:$W \cos(\gamma)$,由升力 $L$ 平衡($\gamma$ 为下降角)。
* 平行于航迹向前的分量:$W \sin(\gamma)$,这个分量帮助飞机克服阻力。
* 此时的平衡方程为:
* $L = W \cos(\gamma)$
* $T + W \sin(\gamma) = D$ (推力 + 重力沿航迹向前的分量 = 阻力)
2. **空速相同意味着什么?**
* 题目要求“下降时的空速和平飞时相同”。
* 阻力 $D$ 主要取决于空速、空气密度、构型(襟翼等)和迎角。如果空速相同且构型不变,为了维持相同的空速,所需的总阻力大致相同(忽略微小的升致阻力变化)。
* 但是,由于下降时重力提供了一个向前的分量 $W \sin(\gamma)$ 来帮助克服阻力,因此发动机需要提供的推力 $T$ 会减小。
* 推力减小意味着**功率降低**。
### 选项逐一解析
**A. 功率必定降低**
* **分析**:正确。
* **理由**:如上所述,在下降过程中,重力沿航迹向前的分量协助克服阻力。为了保持相同的空速(即保持相同的阻力水平),发动机不需要提供像平飞时那样大的推力。推力减小,且空速不变,根据功率 $P = T \times V$,所需的功率必然降低。这是下降飞行的基本特征之一(通常通过收油门来实现下降)。
**B. 重力的分量沿航迹向前作用将随迎角的下降率增加而增加**
* **分析**:正确。
* **理由**:
* “迎角的下降率”这里表述略显晦涩,通常理解为**下降角 $\gamma$ 的增加**或**下降梯度的增加**。在航空语境中,更大的下降率(Rate of Descent, ROD)通常对应更大的下降角 $\gamma$(在速度恒定的情况下)。
* 重力沿航迹向前的分量是 $W \sin(\gamma)$。
* 当下降角 $\gamma$ 增加时(即飞机以更陡的角度下降,或者为了获得更大的下降率),$\sin(\gamma)$ 增加。
* 因此,重力沿航迹向前的分量确实会增加。这个分量越大,需要的推力就越小,下降率也往往越大。
**C. 迎角的下降率降低时重力的向前分量增加变快**
* **分析**:**错误**。
* **理由**:
* 首先,“迎角的下降率”这一术语在标准空气动力学中并不直接对应重力分量的变化逻辑。更准确的理解应关联到**下降角 $\gamma$** 或 **下降率**。
* 即使我们假设它指的是“下降率降低”或“下降角变小”:
* 如果下降率降低(即下降角 $\gamma$ 减小),那么 $\sin(\gamma)$ 会减小。
* 因此,重力沿航迹向前的分量 $W \sin(\gamma)$ 会**减小**,而不是“增加”。
* 更不用说“增加变快”了,方向都反了。
* 如果从数学导数角度强行解释“变快”:$\sin(\gamma)$ 的增长率在 $\gamma$ 较小时接近线性,在 $\gamma$ 接近 90 度时变慢。但无论如何,当下降趋势减弱(下降率降低)时,重力的向前辅助作用是减弱的,绝不会出现“增加”的情况。
* 因此,该说法在物理逻辑上是完全错误的。
### 结论
* 选项 A 描述了下降飞行的基本能量管理事实,正确。
* 选项 B 描述了下降角/下降率与重力辅助分量之间的正相关关系,正确。
* 选项 C 逻辑混乱且结论相反。当下降率降低(或下降角减小)时,重力的向前分量是减小的,不可能“增加变快”。
因此,**错误的说法是 C**。
**答案:C**
相关知识点:
下降空速:迎角降率错项
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CAAC无人机理论题库2024.09(修订版)
