军用飞机的过载

耐心看完以下转帖，你会知道得很清楚：

升力的公式：

升力=二分之一*升力系数*气压*速度的平方*升力面积

我们可以通过这个公式看出一些我们有用的关系。从这个公式我们看出来升力与速度是平方倍数关系，知道这个关系有什么用？用处大极了。我们知道苏27飞机的最小平飞速度为200公里/小时，也就是说在这个速度下苏27能够产生等同于它自身重量的升力，升力与重量相比为1，苏27这时候只能以1G的过载老老实实地平飞。当它的速度达到400公里/小时，它的速度增加了（400/200=2）两倍，我们再用上述的关系来计算，2的平方为4，苏27在400公里/小时的时候可以产生4倍于自身重量的升力，或者叫有4G的可用过载，我们也就可以知道，苏27在400公里/小时做眼镜蛇机动时的最大过载也就是4个G。再继续，苏27飞在600公里/小时的时候，（600/200=3）速度增加了3倍，再套用这个平方关系，苏27在600公里/小时的时候可以产生9倍于自身重量的升力，苏27这时可以飞出9个G的过载。我们再来看看角点速度的概念：最大过载出现的最小速度，苏27在600公里/小时的时候刚刚能飞出9G，于是我们又知道了苏27的角点速度是600公里。再小的速度，苏27飞不出9G，再快的速度，对不起，苏27最大过载限制在9个G，无论是飞机还是飞行员都不可能承受大于9G的过载，机载计算机开始限制飞机的功角了。以后如果有人再问：苏27在500公里/小时的时候是个什么性能？现在你就能算出它在这时候的最大可用过载，有了过载、有了速度，你就能算出它在这个时候的转弯速率和转弯半径了。

飞机的机动性:
在飞行动力学里,研究飞机的机动性,适用于刚性物体圆周运动原理。
在物体圆周运动中，与物体运动方向一致或相反的力叫做切向力，与物体运动方向一致或相反的力与物体质量的比值叫切向过载。与物体运动方向垂直的力叫法向力，与物体运动方向垂直的力与物体质量的比值叫法向过载。所以，飞机的推力是切向力，阻力也是切向力。重力有时是切向力，有时是法向力，当飞机垂直上升或下降时它是切向力，当飞机平飞时，它是法向力。飞机的升力总是法向力。飞机的升力与重量的比值为法向过载，当法向过载大于1时，飞机就向升力方向转弯或爬升。过载越大，转弯或爬升的越快。
飞机的机动性分为：能量机动性、方向机动性和空间机动性；

能量机动性
飞机的飞行高度可以用飞机所具有的势能来表达，而飞机所具有的飞行速度则反映飞机所具有的动能，飞机在瞬时所具有的总机械能可以用以下公式计算：
E=WH+1/2mv2
机械能=重量*高度+二分之一*质量*速度平方
上述公式只反映了飞机在瞬间所具有的机械能，最多反映两架飞机在同一时间的初始能量，而飞机其后改变其能量的能量机动能力用单位剩余功率表示
其公式为：SEP=(P-D)/W
单位剩余功率=（推力-阻力）/重量
它代表了飞机的加速能力、爬升能力。
苏27飞机飞在2.35马赫时，产生的总阻力=其最大推力，两者相减，单位剩余功率为0，所以苏27再也没有加速能力。苏27飞机在某一速度下做最大推力的水平盘旋，飞行员向后拉杆使飞机产生功角，功角既产生升力也产生阻力，所产生的升力与其重量相比为法向过载，决定着飞机的转弯速率和转弯半径，所产生的升至阻力与该速度下的零升阻力相加，当小于推力时，飞机就会加速。当大于推力时，飞机就会减速。当等于推力时，飞机就会做定常盘旋（匀速水平盘旋）。做好水平盘旋的关键就是掌握好这个拉杆量。

方向机动性
飞机的方向机动性用飞机的转弯速率来表示，代表着飞机改变其方向的能力。
飞机的方向机动性又分为水平面和铅锤面两种，其中：
水平面：
其公式为：

转弯速率=重力加速度*根号下（法向过载的平方-1）/速度
铅锤面：
其公式为

转弯速率=重力加速度*（法向过载-cos爬升角）/速度
注意：此公式得出的结果是弧度，如果要换算成角度还要再乘以180/圆周率
比如：在LockOn1.1中，F-15在500公里/小时做定常盘旋，所产生的过载是5G，把速度和G值代入上述公式可以得出，F-15在500公里/小时的定常盘旋转弯速率为19.8度/秒。苏27在500公里/小时的定常盘旋所产生的过载为4.7G。代入上述公式得出，苏27在500公里/小时的定常盘旋转弯速率为18.5度/秒。说明F-15在这个速度段做定常盘旋比苏27有优势，所以F-15要想方设法把苏27带入这种姿态。
在不考虑黑视的情况下，假设飞机都是以9G转弯，我们分别用700公里/小时和800公里/小时来计算一下两个速度下的转弯速率。分别是25.8度/秒和22.6度/秒，700公里/小时的比800公里/小时的还要快。说明在同样过载的情况下，速度是越小越好。
一架现代战斗机，最大过载也就是9个G了，飞的再快也不可能超过，所以，不要在超过出现9G的最小速度以上速度做机动。这个速度就是角点速度。对于F-15来说，假如F-15最小平飞速度是230公里/小时，3的平方为9，230公里/小时*3=690公里/小时。F-15的角点速度是690公里/小时。大于这个速度的飞行，其机头指向能力将反而下降。
当然，在上述公式中，我们也可以看出在同样速度下，过载是越大越好，这是显而易见的道理，我们就不再做论证了。
注意一下铅锤面公式中的爬升角函数值，当爬升角为0时（平飞），函数值为1。当飞机90度上升或者270度下降时，函数值为零。当飞机爬升至180度顶点准备倒扣时，函数值为-1。法向过载-（-1）就是加上1，所以，同样过载的情况下，从上面倒扣下来的飞机总是比抬头向上的飞机先指向对方。想像一下，当双方缠斗到速度都只有两、三百公里，可用过载都只有2-3G时，加1、减1此消彼长的差距有多么的大？所以高度是多么重要啊！越是速度慢，高度优势体现的越明显。

空间机动性
飞机的空间机动性用飞机的转弯半径来表示，代表着飞机改变其空间位置的能力。
飞机的空间机动性也分为水平面和铅锤面两种，其中：
水平面：
其公式为：

转弯半径=速度的平方/重力加速度*根号下（法向过载的平方-1）
铅锤面：
其公式为

转弯半径=速度的平方/重力加速度*（法向过载-cos爬升角）
以上公式中的速度注意要换算成 米/秒
从上述公式中可以看出，速度和转弯半径是平方倍数关系，速度增加，转弯半径以平方倍数增加。所以，在同样过载的情况下，速度是越小越好。但是千万要注意：过载也是由速度产生，速度小了，可用过载也就小了。飞在350公里/小时的苏27，其可用过载为3个G[（350/200）的平方]，飞在400公里/小时的苏27其可用过载为4个G[（400/200）的平方]。分别代入上述公式发现，350的转弯半径是341米，而400的是325米。说明速度不是影响转弯半径的唯一因素。考虑转弯半径、转弯速率和黑视效果，一般飞在400-500公里/小时的飞机，其机动能力是比较中和的。
注意铅锤面的转弯半径公式，也可以发现与转弯速率同样的规律。由于这个函数关系，在同样过载的情况下，从上向下做动作的飞机总是比从下向上做动作的飞机转弯半径小。所以，要尽力地争取高度，以便在战术动作中充分发挥这些特性。

航空术语——过载（overload）
　　作用在飞机上的气动力和发动机推力的合力与飞机重力之比称为飞机的过载。飞机所能承受过载的大小是衡量飞机机动性的重要参数。过载越大，飞机的受力越大，为保证飞机的安全，飞机的过载不能过大。飞行员在机动飞行中也会因为过载大于一或者小于一而承受超重和失重。飞行员所能承受的最大过载一般不能超过8。
　　过载（ｇ），即在飞行中，飞行员的身体必须承受的巨大的加速度。这些正或负的加速度通常以ｇ的倍数来度量。过载分为正过载和负过载。
　　正过载，即在加速度的情况下，离心力从头部施加到脚，血液被推向身体下部分。在正过载的情况下，如果飞行员的肌肉结构不能很好地调整，则大脑就得不到适当的血液补充，飞行员易产生称为灰视或黑视的视觉问题。如压力持续，最终可导致飞行员昏迷。
　　负过载，指飞行员在负加速度下飞行时（例如倒飞），血液上升到头部，颅内压力增加，会产生不舒服甚至痛苦的感觉。
　　每人对加速度都有其承受的极限。适当的训练将允许飞行员承受大过载，在高级特技飞行竞赛中，飞行员承受的过载可达正负１０ｇ。

几G就是几倍重力，在飞行中常会出现过载，飞行员要穿抗荷服