飛行最美--輕航機世界

 

負荷因素 G-force  (LOAD FACTOR) (G)

什麼是負荷因素?G-force. (LOAD FACTOR) (G)一般輕航機的負荷

因素都會限制的比較低,舉個例子來說,ZODAIC CH-601 UL

 

 

在雙人負荷承載中,它的總重是1050LB,原廠的規範LOAD FACTOR限制

在6個正G,雖然輕航機只是用來娛樂性質成分較高的飛行器,他並不是

設計用來表演特技的飛機所以他的G負荷設計的都不高,

 

對於輕航機來說,大部分都是限制在4個正G的範圍,CH-601 UL有6

個G的能力,在結構設計也算是相當強悍的輕型飛機,G負荷對於飛行

員來說,是不可避免的一項重要知識,勝任的飛行員必須要知道飛機

基礎的受力概念,有利的使用這些概念,安全的在限制範圍內駕馭飛

機,簡單的說(LOAD FACTOR)就是任何施加在飛機從直線飛行產

生偏斜的力量,都可以稱為是"負荷因素"這種偏斜的力量會在飛機

結構上產生應力,它的數值計算是根據飛機的總重負荷成正比值,一

般術語稱為G力,如G表上顯示是"3G"以ZODAIC CH-601 UL

為例全滿載1050LB承受3G的力量,就是飛機結構共承受了

1050*3==3150LB的結構負荷.

 

飛機的結構設計只能承受一定的負荷大小,尤其是明顯的超載問題會

更加嚴重,此外因為增加了負荷因素,同時也會增加了失速速度,失速速

度不見得只在低速時發生,由其是在高負荷大G轉彎,失速速度會在非預

期中的速度產生,這點是要格外的注意小心,參考空速表來判斷失速速度,

不一定是最安全的方式,尤其是在4邊轉5邊時造成OVER TURN大幅修

正航向產生 G負荷最容易產生,因為負荷因素提高,失速速度就會相對

的變高。

 

急轉彎的負荷,任何飛機在不變高度轉彎,都是由兩個力量所組成,

                                                                         一個是離心力,一個是重力,如圖所示

 

 

任何的坡度轉彎,為了保持高度不變,G負荷會相對的提高,轉彎率是隨

著空速而變化,速度越快轉彎率越低,圖片中清楚的說明了坡度與G負

荷的關係,負荷因素在坡度大於45-50度時開始急速增加,這個數值不會

因為機型的不同而改變,也就是說任何飛行器的計算方式都是一樣的,

一般來說60坡度保持高度轉彎,它的G負荷就是2G,在80度坡度轉彎時會

到達5.76G(保持高度轉彎)為了維持高度,機翼就必須承受這些負荷,

 

請參考下列這張圖片,當您坡度高達90度時,負荷因素就飆高到無限大,

一般的飛機是不太可能於90度坡度保持高度轉彎,(除非是特技機),此動

作的G力可高達8個 G以上,一般通用航空器接近以60度坡度來轉彎,再

多增加10坡度就會增加1個G負荷圖片中您可參考一下它的曲線關係~~

 

 

之前所提到的負荷因素提高,相對的失速速度也會提高,它們的關係根

據研究顯示成二次方根比例增加,如果一架飛機的一般失速速度為50Knot

,.如果此時假設在下滑轉彎中發生了OVER TURN而增加的G負荷來急速

修正航道,如果以4個G力來計算,失速速度就會提高到100Knot.也就是說您

認為失速會在低於50Knot才發生,但是因為負荷因素提高,可能在不知不

覺中空速高於100Knot時就會突然發生失速,產生低高度失速的危險,這種

現象在過去幾十年來,軍用飛機砸在下滑轉彎處的案例不勝枚舉。

 

一架飛機在設計的時候就有限制安全失速的最大速度規範,這個稱為VA

..在操作手冊上可以看的到,一般來說都是限制在最低失速速度的1.7倍,

假如您的飛機失速速度是60Knot.VA值就是1.7*60=102Knot

 

 

無論如何不可以在空速102Knot時發生失速,這時候發生失速時的負荷

因素(1.7*1.7)=2.89G,重要的不是G負荷的承受問題,而是發生了高速失

速,對於輕航機來說,是個嚴重的大問題,怎麼說呢?普通輕型飛機在設計

上不能承受和高速失速負荷因素的重複動作,這些力量所需要的負荷因

素會在機翼和尾部結構上產生極大的應力,在大多數輕型飛機設計上,

就沒有留下安全的合理安全餘量,所以高速失速對於輕航機來說有可能

造成結構性的損壞,更嚴重來說可能產生空中解體的可能性發生.

在操做飛機時必須格外小心G力的控制~~