单选题
356.外侧滑转弯时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
外侧滑转弯可以通过增加倾斜度修正
B
为维持一个给定的角速度,倾斜角必须随离心力变化
C
在高速飞机上对侧滑进行修正非常重要
答案解析
正确答案:B
解析:
这道题考查的是飞机转弯时的受力平衡及侧滑修正原理。我们需要分析外侧滑(Skidding Turn)的成因,并逐一判断选项的正确性,从而找出**错误**的说法。
### 1. 核心概念解析:外侧滑转弯
* **定义**:外侧滑转弯是指飞机在转弯时,**离心力大于升力的水平分量**。
* **现象**:由于向心力不足(升力水平分量不够抵消离心力),飞机会被“甩”向转弯的外侧。此时,相对气流从飞机的外侧吹来,导致侧滑球(协调仪中的小球)偏向转弯的外侧。
* **受力关系**:$F_{离心} > L_{水平}$ (其中 $L_{水平}$ 是升力的水平分量,提供向心力)。
### 2. 选项逐一分析
#### **选项 A:外侧滑转弯可以通过增加倾斜度修正**
* **分析**:
* 外侧滑的原因是升力的水平分量不足以平衡离心力。
* 升力的水平分量公式为:$L_{水平} = L \cdot \sin(\phi)$,其中 $\phi$ 为倾斜角(坡度)。
* 在速度不变的情况下,**增加倾斜角 $\phi$** 会增加 $\sin(\phi)$,从而增大升力的水平分量,使其能够平衡较大的离心力,消除外侧滑。
* 另外,也可以通过减小油门(降低速度从而减小离心力)或蹬内侧舵来修正,但增加倾斜度确实是修正外侧滑的有效手段之一(使升力矢量更指向圆心)。
* **结论**:该说法**正确**。
#### **选项 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**:
* 这是一个逻辑陷阱选项。我们需要回顾协调转弯的基本公式。
* 在**协调转弯**(无侧滑)中,倾斜角 $\phi$、速度 $V$ 和转弯半径 $R$(或角速度 $\omega$)之间有确定的物理关系:
$$ \tan(\phi) = \frac{V^2}{gR} = \frac{V \omega}{g} $$
* 或者从力的角度看:$L \sin(\phi) = m \omega^2 R$ 且 $L \cos(\phi) = mg$。
* **关键点**:离心力 $F_c = m \omega^2 R$ 不是一个独立变量,它是由质量、角速度和半径决定的结果。
* 如果我们要维持一个**给定的角速度** $\omega$,倾斜角 $\phi$ 主要取决于**空速** $V$(因为 $\tan(\phi) = \frac{V \omega}{g}$)。
* 选项表述为“倾斜角必须随离心力变化”,这种因果关系倒置且表述模糊。在物理上,倾斜角是为了平衡由速度和转弯率产生的惯性力(离心力效应)。更准确的说法是:为了维持特定的转弯性能(如角速度),倾斜角需根据**空速**进行调整。
* 此外,如果在**外侧滑**状态下讨论,系统处于非平衡状态,谈论“维持给定角速度”时的标准修正关系并不直接对应“随离心力变化”这一简单描述。通常教材强调的是:倾斜角由速度和转弯率决定,而不是直接说随离心力变化。离心力本身是运动状态的结果。
* 更重要的是,对比其他选项,B选项的表述在空气动力学原理上是不严谨甚至错误的。在标准协调转弯理论中,我们常说“倾斜角取决于速度和转弯率”,而不是“随离心力变化”。离心力是惯性力,不是主动控制量。
* **结论**:该说法**错误**(或至少是不准确、不符合标准理论表述的)。
#### **选项 C:在高速飞机上对侧滑进行修正非常重要**
* **分析**:
* 高速飞机通常具有较大的动压。侧滑会导致机身侧面受到巨大的气动力,产生很大的侧向载荷和偏航力矩。
* 未修正的侧滑会显著增加阻力,降低效率,并可能导致结构应力过大或操纵困难(如螺旋桨飞机的P因子效应加剧,或喷气式飞机的方向稳定性问题)。
* 因此,高速飞行时保持协调转弯(无侧滑)对于安全、效率和结构保护至关重要。
* **结论**:该说法**正确**。
### 3. 最终判断
题目要求选出**错误**的说法。
* A 是正确的修正方法。
* C 是正确的操作原则。
* B 的表述混淆了因果关系,且在标准飞行力学中,倾斜角是由速度和期望的转弯率(角速度)决定的,而非简单地“随离心力变化”。离心力是结果,不是控制输入。因此 B 是错误的描述。
**正确答案:B**
相关知识点:
外侧滑转弯,倾斜度修正离心力
题目纠错
CAAC无人机理论题库2024.09(修订版)
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