水上飛機(jī)在水面運(yùn)動(dòng)時(shí)所承受的水動(dòng)力的規(guī)律和性能。水上飛機(jī)不僅應(yīng)具備普通飛機(jī)的空氣動(dòng)力特性,還要保證在水面起飛、降落和水面航行的水動(dòng)特性。20世紀(jì)30年代為水上飛機(jī)的全盛時(shí)期,水動(dòng)力學(xué)已發(fā)展到比較完善的程度。50年代以來,隨著飛機(jī)增升技術(shù)的發(fā)展,邊界層控制技術(shù)被應(yīng)用于水上飛機(jī),從而減輕了水動(dòng)載荷,改善了水動(dòng)力性能。同時(shí)通過水動(dòng)力的研究,在增大水上飛機(jī)船身(浮筒)的長寬比和斷階整流以及抑波技術(shù)等方面作的努力,也已經(jīng)取得了顯著的成效。水上飛機(jī)的水動(dòng)特性包括水靜力特性和水動(dòng)力特性。
水靜力特性
水上飛機(jī)在水面停泊、拖曳、漂浮和航行等靜止和低速運(yùn)動(dòng)狀態(tài)時(shí)的特性,主要包括浮性、靜穩(wěn)定性、抗沉性和回轉(zhuǎn)性。
浮性
在水面上維持浮態(tài)的能力。水上飛機(jī)在水面停泊和航行時(shí),表面所承受的水靜壓力的合力(鉛垂向上)又稱浮力。按照阿基米得原理,浮力大小等于水上飛機(jī)船身(浮筒)所排開的水的重量,浮力的作用點(diǎn)(浮心)為排開水的體積重心。
靜穩(wěn)定性
水上飛機(jī)因受外力作用而失去平衡產(chǎn)生傾斜,外力消除后水上飛機(jī)恢復(fù)初始狀態(tài)的能力。靜穩(wěn)定性包括縱向和橫向兩種。船身式水上飛機(jī)翼下的支撐浮筒就是為了增加橫向穩(wěn)定性而設(shè)置的。
抗沉性
水上飛機(jī)的船身(浮筒)內(nèi)有若干個(gè)水密隔艙,其數(shù)量多少和空間大小依使用要求而定,水上飛機(jī)在幾個(gè)水密艙破損之后仍具有足夠的浮力而不沉沒,這種防沉的能力稱為抗沉性。
回轉(zhuǎn)性
水上飛機(jī)在水面作回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的能力。水上飛機(jī)一般靠水舵在水面上回轉(zhuǎn),但多發(fā)動(dòng)機(jī)的水上飛機(jī)也可以利用兩側(cè)發(fā)動(dòng)機(jī)的拉力差來實(shí)現(xiàn)水上回轉(zhuǎn)。
水動(dòng)力特性
水上飛機(jī)起飛和降落過程中的水動(dòng)阻力、縱傾角、升程等運(yùn)動(dòng)參數(shù)隨速度變化的規(guī)律。這些運(yùn)動(dòng)參數(shù)與水上飛機(jī)的空氣動(dòng)力特性共同決定水上飛機(jī)起飛降落過程中的飛機(jī)水動(dòng)力特性。水上飛機(jī)的水動(dòng)力特性包括水動(dòng)阻力、滑行穩(wěn)定性、噴濺、撞擊過載和波浪的影響等,它們隨水上起飛和降落的不同階段(包括水上起飛的航行、過渡、滑行和離水)而變化,并且取決于水上飛機(jī)船身(浮筒)的外形。