飞行原理 ppt课件
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6种姿态飞行原理ppt课件

xx
俯仰运动
6
与俯仰运动的原理相同,右 图中,改变电机2和电机4 的转速,保持电机1和电机 3的转速不变,则可使机身 绕x轴旋转(正向和反向), 实现飞行器的滚转运动
滚转运动
xx
7
四旋翼飞行器偏航运动可以借助旋翼产生的 反扭矩来实现。旋翼转动过程中由于空气阻 力作用会形成与转动方向相反的反扭矩,为 了克服反扭矩影响,可使四个旋翼中的两个 正转,两个反转,且对角线上的来年各个旋 翼转动方向相同。反扭矩的大小与旋翼转速 有关,当四个电机转速相同时,四个旋翼产 生的反扭矩相互平衡,四旋翼飞行器不发生 转动;当四个电机转速不完全相同时,不平 衡的反扭矩会引起四旋翼飞行器转动。在右 图中,当电机1和电机3的转速上升,电机2 和电机4的转速下降时,旋翼1和旋翼3对机 身的反扭矩大于旋翼2和旋翼4对机身的反扭 矩,机身便在富余反扭矩的作用下绕z轴转 动,实现飞行器的偏航运动,转向与电机1、 电机3的转标系
xx
2
垂直运动
俯仰运动
滚转运动
偏航运动
前后运动
xx
侧向运动
3
电机1 和电机3 逆时针旋转的同时,电机2 和电机4 顺时针旋转 ,因此当飞行器平衡飞行时,陀螺效应 和空气动力扭矩效应均被抵消
四旋翼飞行器在空间共有6个自由度(分别沿3个坐 标轴作平移和旋转动作)
xx
垂直运动
5
在图中,电机1的转速上升,电机 3的转速下降,电机2、电机4的转 速保持不变。为了不因为旋翼转 速的改变引起四旋翼飞行器整体 扭矩及总拉力改变,旋翼1与旋翼 3转速该变量的大小应相等。由于 旋翼1的升力上升,旋翼3的升力 下降,产生的不平衡力矩使机身 绕y轴旋转(方向如图所示),同 理,当电机1的转速下降,电机3 的转速上升,机身便绕y轴向另一 个方向旋转,实现飞行器的俯仰 运动
俯仰运动
6
与俯仰运动的原理相同,右 图中,改变电机2和电机4 的转速,保持电机1和电机 3的转速不变,则可使机身 绕x轴旋转(正向和反向), 实现飞行器的滚转运动
滚转运动
xx
7
四旋翼飞行器偏航运动可以借助旋翼产生的 反扭矩来实现。旋翼转动过程中由于空气阻 力作用会形成与转动方向相反的反扭矩,为 了克服反扭矩影响,可使四个旋翼中的两个 正转,两个反转,且对角线上的来年各个旋 翼转动方向相同。反扭矩的大小与旋翼转速 有关,当四个电机转速相同时,四个旋翼产 生的反扭矩相互平衡,四旋翼飞行器不发生 转动;当四个电机转速不完全相同时,不平 衡的反扭矩会引起四旋翼飞行器转动。在右 图中,当电机1和电机3的转速上升,电机2 和电机4的转速下降时,旋翼1和旋翼3对机 身的反扭矩大于旋翼2和旋翼4对机身的反扭 矩,机身便在富余反扭矩的作用下绕z轴转 动,实现飞行器的偏航运动,转向与电机1、 电机3的转标系
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2
垂直运动
俯仰运动
滚转运动
偏航运动
前后运动
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侧向运动
3
电机1 和电机3 逆时针旋转的同时,电机2 和电机4 顺时针旋转 ,因此当飞行器平衡飞行时,陀螺效应 和空气动力扭矩效应均被抵消
四旋翼飞行器在空间共有6个自由度(分别沿3个坐 标轴作平移和旋转动作)
xx
垂直运动
5
在图中,电机1的转速上升,电机 3的转速下降,电机2、电机4的转 速保持不变。为了不因为旋翼转 速的改变引起四旋翼飞行器整体 扭矩及总拉力改变,旋翼1与旋翼 3转速该变量的大小应相等。由于 旋翼1的升力上升,旋翼3的升力 下降,产生的不平衡力矩使机身 绕y轴旋转(方向如图所示),同 理,当电机1的转速下降,电机3 的转速上升,机身便绕y轴向另一 个方向旋转,实现飞行器的俯仰 运动
飞行原理 ppt课件

0 V1 V2 VMP
VI
V1 V2
45
3.6 上升与下降 3.6.1 上升
飞机沿倾斜向上的轨迹做等速直线的飞行叫 做上升。上升是飞机取得高度的基本方法。
3.6 上升与下降
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1 、 飞机上升的作用力
飞机在空中稳定上升时,受到四个力的作用:
升力(L)、重力(W)、拉力(P)、阻力(D)。通常把
第二速 度范围
P
第一速 度范围
平飞第一速度范围 是正操纵区
平飞第二速度范围 是反操纵区
39
0 V1 V2 VMP
VI
V1 V2
② 平飞性能变化
平飞最大速度的变化
●vmax随飞行高度的变化
P
高度增加,密度减
小,发动机功率降低,
可用拉力曲线下移; 200
高度增加,保持表速 160
飞行,动压不变,阻
1、 平飞的作用力及所需速度
飞机在空中稳定直线飞行时,受到四个力的作用: 升力(L)、重力(W)、拉力(P)、阻力(D)。
升力
拉力
阻力
32
重力
●平飞运动方程
L W P D
升力等于重力,高度不变 拉力等于阻力,速度不变
升力
拉力
阻力
33
重力
2、 平飞所需速度
能够产生足够的升力来平衡重力的飞行速度叫平飞所需速度, 以v平飞表示。
0
41
理论升限 A
VI
VMP
Vmax
●vmax随重量的变化
重量增加,同一迎角下只能增速,才能产生更大的升力,速度 大,阻力大。因此,所需拉力曲线上的每一点(对应一迎角)均 向上(阻力大)向右(速度大)移动。因此,重量增加,平飞最
AOPA飞行原理ppt课件

第二章 第 页
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12
翼型的选择
• 翼型的升力特性; • 翼型的阻力; • 翼型的使用范围; • 平面形状的影响; • 足够的空间和刚度; • 翼型选择的一般规律;
第二章 第 页
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13
第三节 机翼的平面形状
第二章 第 页
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14
机翼的展弦比: 机翼的梢根比: 机翼的后掠角: 机翼的平均气动弦长:
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9
第二章 第 页
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10
四、起降装置
第二章 第 页
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11
第二节 翼型
中弧线:翼型的上下表面的等距离的曲线。 前缘、后缘:机翼上下表面的外形线在前后的交点。 前缘半径:翼型前缘曲率圆的半径 。 弦线:前缘和后缘端点的连线。 弦长:弦线被前缘和后缘所截长度。
第一章 飞机的基本结构
第一节:固定翼飞机的主要组成部分
小型固定翼飞机的主要部件: 机体、起落架、动力装置
主要组成部分-机体: 机身、机翼、尾翼
第二章 第 页
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1
固定翼无人机第二章 第 页来自完整版PPT课件2
一、机身
装载
飞行控制系统、动力系统、通讯系 统、燃料系统、任务系统等。
将机翼、尾翼、发动机、起落架连 在一起,形成完整的飞行平台
1 2
v2
PP0
1 2
v 2 —动压,单位体积空气所具有的动能。这是一种附加的压
力,是空气在流动中受阻,流速降低时产生的压力。
P —静压,单位体积空气所具有的压力能。在静止的空气中, 静压等于当时当地的大气压。
P —总压(全压),它是动压和静压之和。总压可以理解为 0 ,气流速度减小到零之点的静压。 完整版PPT课件
飞机飞行原理-大气 PPT课件

忽略气体分子之间间隔 忽略气体分子之间相互作用力 假设气体分子之间是完全弹性碰撞
p为大气的压强(N/㎡);
T为绝对温度(K);
R为气体常数(对空气R=287 J/kg·K)。
对于一定质量的空气:
当密度保持不变时即其体积不变: 温度升高,压强增大; 温度降低,压强降低。
当温度保持不变时: 压强增大,体积缩小,密度增加; 压强降低,体积增大,密度减小。
对流层顶 Tropopause
对流层 Troposphere
大气的特性
气体的状态参数——T、p、ρ
大气温度T (Temperature) 物体的冷热程度用一个数量来表示,就是温度。 空气冷热程度,是空气分子热运动的度量,称为空气的 温度也称气温。 气温实际上是空气分子平均动能大小的反映。当空气获 得热量时,分子运动的平均速度增大,平均动能增加, 气温也就升高;反之,当空气失去热量时,分子运动的 平均速度减小,平均动能减小,气温也就降低。
距离。
地形点或障碍物至平均海平面的垂直距离称为标高(Elevation)
我国使用黄海高程系,青岛有个基准点,表示平均海平面的高度,然后开始测量各地 的高度。
相对高度 机场标高
真实高度 绝对高度
地点标高
海平面
●气压高度
根据实际测量压强,按照ISA中压强与高度的关系确定的高度
例:飞机在实际大气中10000 米高空飞行,外界压强P=301 百帕,求飞机的几何高度、气 压高度?
当压强保持不变时: 温度升高,体积变大,密度减小; 温度降低,体积变小,密度增大。
实际空间内,不同地点,不同时刻,空气状态参数不同, 高度增加,空气压力减小 高度增加,空气密度减小 高度增加,空气温度减小
1.2.2 国际标准大气 (International standard atmosphere)
飞行器飞行原理ppt课件

53
2.3 飞机飞行原理
可重复使用的放热材料
用于像航天飞机类似的可重复使用的航天器的防热。 根据航天器表面不同温度的区域,采用相应的可重复使 用的防热材料。
例如:机身头部、机翼前缘温度最高,采用增强碳 碳复合材料,温度可耐受1593度;机身、机翼下表面前 部和垂尾前缘温度高,可采用防热隔热陶瓷材料;机身、 机翼上表面前部和垂尾前缘气动加热不是特别严重处, 可采用防热隔热的陶瓷瓦材料;机身中后部两侧和有效 载荷舱门处,温度相对较低(约350度),可采用柔性的 表面隔热材料;对于温度最高的区域,采用热管冷却和 强制循环冷却和发汗冷却等。
材料来制造飞机的重要受力构件和蒙皮; 2. 用隔热层来保护机内设备和人员; 3. 采用冷却液冷却结构内表面。
美国SR-71的机体结构的93%采用钛合 金越过热障,达到3.3倍音速。
52
2.3 飞机飞行原理
航天器的防热方法:
材料:石墨、陶瓷等。 高温下的热解和相变:固 液,固 气,液 气。 应用:烧蚀法适用于不重复使用的飞船、卫星等。
60
2.3 飞机飞行原理
B. 超声速飞机的机翼平面形状和布局形式
61
2.3 飞机飞行原理
62
2.3 飞机飞行原理
F-14 Tomcat 舰载机
米格-23
B-1 Lancer轰炸机
63
2.3 飞机飞行原理
边条涡
64
2.3 飞机飞行原理
超声速飞机的气动外形
鸭翼产生的脱体漩涡
机翼升力
鸭翼升力 机翼升力
流体黏性和温度有关,气体温度升高,黏性增大。液体相反。
4. 可压缩性
当气体的压强改变时,其密度和体积也改变,为气体可压缩性。 5. 声速
2.3 飞机飞行原理
可重复使用的放热材料
用于像航天飞机类似的可重复使用的航天器的防热。 根据航天器表面不同温度的区域,采用相应的可重复使 用的防热材料。
例如:机身头部、机翼前缘温度最高,采用增强碳 碳复合材料,温度可耐受1593度;机身、机翼下表面前 部和垂尾前缘温度高,可采用防热隔热陶瓷材料;机身、 机翼上表面前部和垂尾前缘气动加热不是特别严重处, 可采用防热隔热的陶瓷瓦材料;机身中后部两侧和有效 载荷舱门处,温度相对较低(约350度),可采用柔性的 表面隔热材料;对于温度最高的区域,采用热管冷却和 强制循环冷却和发汗冷却等。
材料来制造飞机的重要受力构件和蒙皮; 2. 用隔热层来保护机内设备和人员; 3. 采用冷却液冷却结构内表面。
美国SR-71的机体结构的93%采用钛合 金越过热障,达到3.3倍音速。
52
2.3 飞机飞行原理
航天器的防热方法:
材料:石墨、陶瓷等。 高温下的热解和相变:固 液,固 气,液 气。 应用:烧蚀法适用于不重复使用的飞船、卫星等。
60
2.3 飞机飞行原理
B. 超声速飞机的机翼平面形状和布局形式
61
2.3 飞机飞行原理
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2.3 飞机飞行原理
F-14 Tomcat 舰载机
米格-23
B-1 Lancer轰炸机
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2.3 飞机飞行原理
边条涡
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2.3 飞机飞行原理
超声速飞机的气动外形
鸭翼产生的脱体漩涡
机翼升力
鸭翼升力 机翼升力
流体黏性和温度有关,气体温度升高,黏性增大。液体相反。
4. 可压缩性
当气体的压强改变时,其密度和体积也改变,为气体可压缩性。 5. 声速
飞机飞行原理-气流特性 PPT课件

流线
流场中假想的一条线; 线上各点切线方向代表着某一时刻这个点的速度方向; 表示流体质点在某一瞬间运动状态。
流场中,流线不会相交,也不会分叉; 但可以同时静止于某一点,称该点为驻点。
V1
V2
轨迹线:同一质点,不同时刻的速度状态
流 线:同一时刻,不同质点的整体速度状态;
不同时刻,流线可能不同;
对于定常流:
注:(a)严格地说,不存在完全不可压缩的流体。 (b)对于气体,相对运动速度比较大时,密度变化显著;相对运动速度比较 小时,密度变化小,可视为不可压缩流体。
黏性(viscosity)
流体是不能承受剪切力的,即使在很小的剪切力作用下, 流体会连续不断的变形,但是不同的流体在相同作用的 剪切力下变形的速度是不同的,也就是不同的流体抵抗 剪切力的能力不同,这种能力称为流体的粘性。
∞是否一定很远? 不一定 对于高空中飞行的飞机,地面气团是否就是∞? 不是 ∞气流的参数等于飞行高度的大气参数? 是
流体(气体)的特性
连续性 压缩性 黏性
连续性:连续介质假设(continuum/continuous medium)
介质:能使物体在其中运动并给物体一定作用力的物质。 连续介质假设:气体在充满一个体积时,不留任何自由空间,其 中没有真空地方,没有分子间的空隙,也没有分子的热运动,而 把气体看作是连续的介质。
n
V
0.99V
对于几十千米高度以下飞行的飞机来说,空气可以认为是 连续介质。
空气分子之间虽然存在间隙,但是相对飞机来说太小。
空气对飞机的作用不会反应单个分子碰撞的效果,体现的 是大量气体分子的整体作用,固可以把空气看成是连续分 布的介质。
分子在做不断的不规则运动,一个气体从一次碰撞到下一次碰撞
飞机的飞行原理PPT课件

F = μ ·Δv/ΔY·S
μ为粘性系数, Δv/ΔY为速度梯度,S为接触面积。
2021
11
2、空气的压缩性
一定质量的空气,当压力或温度改变时, 引起空气密度变化的性质,叫做空气的压缩性。
影响空气压缩性的主要因素:
1)气流的流动速度(v)。气流的流动速 度越大,空气密度的变化显著增大(或密度减 小的越多),空气易压缩(或空气的压缩性增 大)。
位用华氏度(℉)表示。摄氏温度(℃)和华氏温度
(℉)可以用下式进行换算:
℉=9 / 5 ℃十32
℃=(℉—32)5/9
例如:0 ℃为32 ℉;15 ℃为59 ℉。
2021
5
工程计算中经常采用“绝对温度”的概念, 用“ T ”表示,单位用开氏度(ºK)表示。当空 气分子停止不规则的热运动时,即分子的运动速 度为零时,我们把这时的温度作为绝对温度的零 度。
增高对,会引起空气膨胀,体积变大,使密度减小;
相反,温度降低时,空气体积变小,密度增大。物质
的“热胀冷缩”就是这个原理。
2)空气压力和温度的关系
一定质量的气体,如保持体积(或密度)不变,温
度升高时,压力会增大,比如炎热的夏天,打足了气
的自行车车胎容易爆破;又如机务维修外场规定,冷
气瓶充满压缩空气后,不能在外场爆晒,以防止爆炸,
与这三个参数有关。
1、空气的密度
空气的密度是指单位体积内空气的质量,取决于空气
分子数的多少。即:ρ=m/V
公式中:ρ为空气的密度,单位是“ 千克/米3 ”;m为
空气的质量,单位是“ 千克 ”;V为空气的体积,单位
是“ 米3 ”。
空气的密度大,说明单位体积内空气的分子数多,我
们称为空气稠密;空气的密度小,说明单位体积内空气的
空气动力学与飞行原理课件:机翼空气动力学

2mg v
S CL
它表明在相同翼型下,翼载荷越大,则定直平飞速度越快。从另一个方面来看
vmin
2mg
S CL max
即,最小平飞速度为机翼接近失速迎角飞行。在翼型失速迎角一定的情况下,翼载荷越 大,最小平飞速度也越大。
5
壹 翼面负载
下面是典型的无人机的翼面负载。
无人机机型 全球鹰 长空-1 捕食者 徘徊者
贰 目录
一、
翼面负载
二、
展弦比
三、
后掠角
四、
根梢比
7
贰 展弦比 展弦比λ定义为翼展L除以平均翼弦b(λ=L/b)。 展弦比对机翼升力的影响为:当机翼产生升力时,下表面压强向上,上表面压强向下,且下表面压强值 大于上表面。则在翼尖处,下表面的高压气流流向上表面,减小了翼尖附近的升力。同时,如上节所述,有 限展长机翼也是诱导阻力产生的重要来源。 因此,展弦比越大,则翼尖效应对机翼升力的影响越小。理想情况是和翼型升阻特性一样。对于低速和 亚声速无人机,机翼展弦比越大,则升力线斜率和升阻比都较大。 展弦比的另外一个特性是翼尖涡减小了翼尖处的有效迎角,增大了翼尖处的失速迎角。因此,在机翼展 向各翼型扭转角相同的情况下,翼根比翼尖较易失速,这也是要设计机翼扭转的作用。一般翼尖剖面翼型与 翼根剖面翼型的扭转角在±3度左右。另外,相同情况下,展弦比越大则机翼滚转方向转动惯量越大,滚转机 动性越差。
这对无人机结构设计产生一定影响。即后掠 翼无人机翼梢处气动力增大,需要适当加强梢部 结构强度。
后掠机翼升力分布
15
肆 目录
第一章
翼面负载
第二章
展弦比
第三章
后掠角
第四章
根梢比
16
肆 根梢比
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(2)机翼相对机身的角度
安装角:机翼弦线与机身中心线之间的 夹角叫安装角。安装角的大小应按照飞机最 重视的飞行姿态来确定。以巡航姿态为主的 运输机,考虑到减小阻力,安装角一般取4° 左右。
上反角、下反角:机翼底面与垂直机体
立轴平面之间的夹角,从飞机侧面看,如果
翼尖上翘,就叫上反角,用符号 表示; 如果翼尖下垂,就叫下反角,用符号表
(2)厚度、相对厚度:翼弦垂直线与翼型上下翼 面的交点之间距离称为翼型的厚度。厚度的 最大值称为最大厚度 C max 。最大厚度与弦长 之比 C(Cma/xb)10% 0称为相对厚度。
相对厚度的大小表示翼型的厚薄程度,相对 厚度大,表示翼型厚;相对厚度小,表示翼
型薄。最大厚度的位置可以用最大厚度距前
示(见图2—12)。
图2-11 不同的张臂式单翼机 a)伞式单翼机;(b)上单翼;(c)中单翼; (d)下单翼
图2—12 上反角和下反角 1-立轴
机翼的安装角和上反角都是影响飞机飞
行性能的重要结构参数。早期低速飞机,机 翼采用木布结构并带有外撑杆,这种机翼的 安装角一般是可调的。在飞机首次试飞之后, 为了消除飞机固有的不平衡力矩,在校装飞 机外形时,将机翼上反角调定之后,可以调 整外撑杆(主要是后撑杆)的长度来调整机翼的 安装角。通过调整外撑杆的长度加大安装角 叫“内洗”(Wash in),通过调整外撑杆的长 度减小安装角叫“外洗”(Wash out)。
常见布局尾翼
T形尾翼
V形尾翼
●尾翼的构成
尾翼包括水平尾翼和垂直尾翼,水平尾翼由固定 的水平安定面和可动的升降舵组成;垂直尾翼包括固 定的垂直安定面和可动的方向舵组成。
●尾翼(TB200)
若水平尾翼是整体活动面,则称全动平尾;升降舵 的后缘的活动面,称为配平片。
2.3 机体几何外形和参数
2.3.1 机翼的几何外形和参数 机翼的几何外形包括机翼翼型、机翼平
面形状和机翼相对机身的安装位置。 1.机翼翼型 机翼横切面的形状称为机翼翼型。对平
直机翼就是用平行机身对称面的平面切割 机翼所得机翼的切面形状(见图2-6)。
图2-6 翼剖面 1-翼剖面;2-前缘;3-后缘;4-翼弦
表示机翼翼型的参数有:
(1)弦线、弦长:翼型最前端的一点叫机翼前缘, 最后端的—点叫机翼后缘。连接机翼前缘和 机翼后缘的线叫弦线,也叫翼弦。弦线的长 度叫几何弦长简称弦长。用符号b表示(见图 2—7)。
这样,=L/b =L/b平均 = L2 / S 。
(5)后掠角:沿机翼展向等百分比弦线点连线与
垂 用直符机号身中来心表线示的(见直图线2之—间1的0)。夹角叫后掠角,
飞机说明书中给出的常有机翼前缘后掠角,
用 0 表示。机翼1/4弦线点连线后掠角,
用
1
/
表示。现代民用运输机机翼的后掠
4
角 1 / 4大约在30°左右。
飞行原理
Principles of Flight
1. 机翼(Wings)
➢ 机翼产生升力。
➢ 机翼在飞机的稳定性和操纵性中扮演重要角色,机翼上安装 的可操纵翼面主要有副翼、襟翼、前缘襟翼、前缘缝翼。
➢ 机翼还用于安装发动机、 起落架及其轮舱、油箱。
上单翼
●机翼下单的翼分类
中单翼
●机翼的分类
单翼机、双翼机、多翼机
的距离 X f 和弦长之比来表示,Xf (Xf 。 /b)10% 0
翼型弯度和最大弯度的位置也是描写翼型的 两个重要参数。
图2-7 翼剖面的特性参数
翼型可以用弯度特征、厚度特征、前缘 半经和后缘角等参数来描述,改变这些参数 可以得到不同的翼型(见图2-8)。低亚音速飞 机机翼采用的翼型如图2-8(e)所示,它是前缘 圆、后缘尖,具有一定弯度的不对称的双凸 形翼型,相对厚度约为12%~18%,最大厚 度的位置为30%左右。对称翼型(g)的弯度为 零,中弧线与弦线重合,一般用于尾翼。随 着飞行速度的提高,翼型的相对厚度逐渐减 小,最大厚度的位置逐渐向后移。目前民用 运输机机翼翼型的相对厚度约为8%—16%, 最大厚度的位置约为35%—50%。低速飞机 机翼采用的翼型弯度较大,相对弯度约为
●B747机翼上的主操纵和辅助操 纵翼面
前缘襟翼
外侧(低 速)副翼
后缘内侧襟翼
地面扰流板
飞行扰流板 内侧(高
后缘外侧
速)副翼
襟翼
●机翼(TB200)
●机翼(B747)
●机翼(B747在着陆进近中)
③尾翼(Empennage)
➢ 操纵飞机的俯仰和偏转。 ➢ 是飞机稳定性的重要组成部分。
●尾翼
4% -6%,最大弯度位置靠前。随着飞行速度 的提高翼型的弯度也逐渐减小,高速飞机为 减小阻力,大多采用弯度为零的对称翼型 (j)。
图2-8 各种不同的翼剖面
2.机翼平面形状和参数
从飞机顶上向下看去,机翼在平面上的 投影形状叫机翼平面形状(见图2-9)。表示机 翼平面形状的参数有:
(1)机翼面积:机翼在水平面内的投影面 积叫机翼面积,用符号S表示,如图2—9中 阴影部分所示。
缘的距离
X
和弦长之比来表示。
C
Xc和最大厚度的位置是描写翼型 的两个重要参数。
(3)中弧线(中线)、弯度、相对弯度:垂直弦线 的直线在上下翼面所截线段中点的连线叫中 弧线。中弧线到弦线之间的最大距离叫最大 弯度,用 fmax 表示。最大弯度与弦长之比叫 相对弯度,f (fma/xb)10% 0。相对弯度的大小 表示翼型的弯曲程度,相对弯度大表示翼型 弯曲程度大;相对弯度小,表示翼型弯曲程 度小。最大弯度的位置也用最大弯度距前缘
(2)梢根比(又称梯形比):翼梢弦长和翼根
弦长之比,用符号 表示。 =b梢/b根。
图2-9 不同的机翼平面形状
(3)翼展展长:左右两翼尖之间的距离叫 展长,用符号L表示。
(4)展弦比:展长与弦长之比叫展弦比,
用符号 来表示。如果机翼形状不是矩形,
弦长应取平均几何弦长b平均 。b平均 =S/L ,
(6)平均空气动力弦长:与实际机翼面积
相等,气动力矩特性相同的当量矩形机翼的
弦长,叫做平均空气动力弦长,用符号 b A 来表示。它是计算空气动力中心(焦点)位置、 纵向力矩系数等常用的一种基准弦长。
图2-10 机翼上有代表性的后掠角
3.机翼相对机身的安装位置
(1)机翼相对机身中心线的高度位置:上 单翼、下单翼和中单翼(见图2—11)。
安装角:机翼弦线与机身中心线之间的 夹角叫安装角。安装角的大小应按照飞机最 重视的飞行姿态来确定。以巡航姿态为主的 运输机,考虑到减小阻力,安装角一般取4° 左右。
上反角、下反角:机翼底面与垂直机体
立轴平面之间的夹角,从飞机侧面看,如果
翼尖上翘,就叫上反角,用符号 表示; 如果翼尖下垂,就叫下反角,用符号表
(2)厚度、相对厚度:翼弦垂直线与翼型上下翼 面的交点之间距离称为翼型的厚度。厚度的 最大值称为最大厚度 C max 。最大厚度与弦长 之比 C(Cma/xb)10% 0称为相对厚度。
相对厚度的大小表示翼型的厚薄程度,相对 厚度大,表示翼型厚;相对厚度小,表示翼
型薄。最大厚度的位置可以用最大厚度距前
示(见图2—12)。
图2-11 不同的张臂式单翼机 a)伞式单翼机;(b)上单翼;(c)中单翼; (d)下单翼
图2—12 上反角和下反角 1-立轴
机翼的安装角和上反角都是影响飞机飞
行性能的重要结构参数。早期低速飞机,机 翼采用木布结构并带有外撑杆,这种机翼的 安装角一般是可调的。在飞机首次试飞之后, 为了消除飞机固有的不平衡力矩,在校装飞 机外形时,将机翼上反角调定之后,可以调 整外撑杆(主要是后撑杆)的长度来调整机翼的 安装角。通过调整外撑杆的长度加大安装角 叫“内洗”(Wash in),通过调整外撑杆的长 度减小安装角叫“外洗”(Wash out)。
常见布局尾翼
T形尾翼
V形尾翼
●尾翼的构成
尾翼包括水平尾翼和垂直尾翼,水平尾翼由固定 的水平安定面和可动的升降舵组成;垂直尾翼包括固 定的垂直安定面和可动的方向舵组成。
●尾翼(TB200)
若水平尾翼是整体活动面,则称全动平尾;升降舵 的后缘的活动面,称为配平片。
2.3 机体几何外形和参数
2.3.1 机翼的几何外形和参数 机翼的几何外形包括机翼翼型、机翼平
面形状和机翼相对机身的安装位置。 1.机翼翼型 机翼横切面的形状称为机翼翼型。对平
直机翼就是用平行机身对称面的平面切割 机翼所得机翼的切面形状(见图2-6)。
图2-6 翼剖面 1-翼剖面;2-前缘;3-后缘;4-翼弦
表示机翼翼型的参数有:
(1)弦线、弦长:翼型最前端的一点叫机翼前缘, 最后端的—点叫机翼后缘。连接机翼前缘和 机翼后缘的线叫弦线,也叫翼弦。弦线的长 度叫几何弦长简称弦长。用符号b表示(见图 2—7)。
这样,=L/b =L/b平均 = L2 / S 。
(5)后掠角:沿机翼展向等百分比弦线点连线与
垂 用直符机号身中来心表线示的(见直图线2之—间1的0)。夹角叫后掠角,
飞机说明书中给出的常有机翼前缘后掠角,
用 0 表示。机翼1/4弦线点连线后掠角,
用
1
/
表示。现代民用运输机机翼的后掠
4
角 1 / 4大约在30°左右。
飞行原理
Principles of Flight
1. 机翼(Wings)
➢ 机翼产生升力。
➢ 机翼在飞机的稳定性和操纵性中扮演重要角色,机翼上安装 的可操纵翼面主要有副翼、襟翼、前缘襟翼、前缘缝翼。
➢ 机翼还用于安装发动机、 起落架及其轮舱、油箱。
上单翼
●机翼下单的翼分类
中单翼
●机翼的分类
单翼机、双翼机、多翼机
的距离 X f 和弦长之比来表示,Xf (Xf 。 /b)10% 0
翼型弯度和最大弯度的位置也是描写翼型的 两个重要参数。
图2-7 翼剖面的特性参数
翼型可以用弯度特征、厚度特征、前缘 半经和后缘角等参数来描述,改变这些参数 可以得到不同的翼型(见图2-8)。低亚音速飞 机机翼采用的翼型如图2-8(e)所示,它是前缘 圆、后缘尖,具有一定弯度的不对称的双凸 形翼型,相对厚度约为12%~18%,最大厚 度的位置为30%左右。对称翼型(g)的弯度为 零,中弧线与弦线重合,一般用于尾翼。随 着飞行速度的提高,翼型的相对厚度逐渐减 小,最大厚度的位置逐渐向后移。目前民用 运输机机翼翼型的相对厚度约为8%—16%, 最大厚度的位置约为35%—50%。低速飞机 机翼采用的翼型弯度较大,相对弯度约为
●B747机翼上的主操纵和辅助操 纵翼面
前缘襟翼
外侧(低 速)副翼
后缘内侧襟翼
地面扰流板
飞行扰流板 内侧(高
后缘外侧
速)副翼
襟翼
●机翼(TB200)
●机翼(B747)
●机翼(B747在着陆进近中)
③尾翼(Empennage)
➢ 操纵飞机的俯仰和偏转。 ➢ 是飞机稳定性的重要组成部分。
●尾翼
4% -6%,最大弯度位置靠前。随着飞行速度 的提高翼型的弯度也逐渐减小,高速飞机为 减小阻力,大多采用弯度为零的对称翼型 (j)。
图2-8 各种不同的翼剖面
2.机翼平面形状和参数
从飞机顶上向下看去,机翼在平面上的 投影形状叫机翼平面形状(见图2-9)。表示机 翼平面形状的参数有:
(1)机翼面积:机翼在水平面内的投影面 积叫机翼面积,用符号S表示,如图2—9中 阴影部分所示。
缘的距离
X
和弦长之比来表示。
C
Xc和最大厚度的位置是描写翼型 的两个重要参数。
(3)中弧线(中线)、弯度、相对弯度:垂直弦线 的直线在上下翼面所截线段中点的连线叫中 弧线。中弧线到弦线之间的最大距离叫最大 弯度,用 fmax 表示。最大弯度与弦长之比叫 相对弯度,f (fma/xb)10% 0。相对弯度的大小 表示翼型的弯曲程度,相对弯度大表示翼型 弯曲程度大;相对弯度小,表示翼型弯曲程 度小。最大弯度的位置也用最大弯度距前缘
(2)梢根比(又称梯形比):翼梢弦长和翼根
弦长之比,用符号 表示。 =b梢/b根。
图2-9 不同的机翼平面形状
(3)翼展展长:左右两翼尖之间的距离叫 展长,用符号L表示。
(4)展弦比:展长与弦长之比叫展弦比,
用符号 来表示。如果机翼形状不是矩形,
弦长应取平均几何弦长b平均 。b平均 =S/L ,
(6)平均空气动力弦长:与实际机翼面积
相等,气动力矩特性相同的当量矩形机翼的
弦长,叫做平均空气动力弦长,用符号 b A 来表示。它是计算空气动力中心(焦点)位置、 纵向力矩系数等常用的一种基准弦长。
图2-10 机翼上有代表性的后掠角
3.机翼相对机身的安装位置
(1)机翼相对机身中心线的高度位置:上 单翼、下单翼和中单翼(见图2—11)。