小公式大逻辑之飞机的转弯半径

        一趟航班的空中飞行中由爬升,下降,转弯,平飞等这几种方式组成,想要了解飞机的转弯半径,我们就先从了解飞机空中如何转弯说起。

      正常的飞机平飞中,飞机的升力等于重力,合力为零保持着飞机的稳定飞行。汽车转弯只需要向相应的方向打方向盘即可,飞机要想转弯的话,单纯的改变机头方向是不够的,因为飞机在空中是个三维的运动。转弯时操纵副翼,让飞机倾斜,也就是左右主翼一高一低,如果飞行员向右压驾驶杆,右边副翼向上偏使迎角减小,右翼升力降低,左边副翼向下偏使迎角增大,左翼升力增大。左右机翼产生的升力差相对于飞机纵轴产生一个横滚力矩,进而使飞机向右方倾斜,飞机实现右转弯。反之亦然。说白了,飞机转弯就是靠升力的水平分量拉着飞机转弯的,这时候一部分升力得保持垂直方向和重力的稳定,另一部分维持飞机转弯,这也就是为什么大坡度盘旋到一定角度时我们必须补油门的原因。

飞机转弯



那么问题来了,我们如何控制飞机的转弯半径来达到预期的航路,使飞机飞向我们想去的地方呢?


原谅我的灵魂画笔

如上图,受力分析得到如下公式:


我们用公式①除以公式②可得公式③:


简化换算得到公式④⑤⑥:



根据国际民航组织规定:

①  转弯速度在170kt以上时,采用25°坡度。

②转弯速度在170kt以下时,采用3°/秒对应的转弯率。

我们现已小飞机为例计算(不考虑风向风速):计算前可能需要如下单位换算,请自行参照。


DA-40飞机,平飞速度V=110kt,所以采用w=3°/秒对应的转弯率,代入公式⑤,得到


基本和航校仪表飞行的17°标准转弯率吻合。


我们可得飞机在110kt的情况下,我们把得到的数据代入公式④:


转弯半径右1087m,同理,我们在四转弯的时候,85kt进入,以17°-25°的坡度进行转弯,转弯半径在420m-650m之间。


下面我们来验证一下大飞机,已A320为例,  我们在IF点前调速180kt,所以转弯速度在170kt以上的时,采用25°坡度。代入公式④:


我们已180kt速度25°坡度转弯的时候大概就是1海里的转弯半径,这就是为什么飞桂林VOR,快到台上空我们要提前1海里转的目的。

当然以上计算都是在不考虑风速的情况下进行的,实际的飞行千变万化,大家可根据基础做相应调整。还不快试试你的机型转弯半径是多少?

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