飞机升力计算方法
认识飞行-1.1.4 飞行中的升力
二、升力的产生原理
下表面前半段，由于翼型的作用使气流受阻，流管扩 张，使气流减速增压，而后半段，流管有些收缩，但 不显著。总的来说，下表面压力较来流压力升高了。 因此，翼型的上下表面出现了压力差，在垂直于（远 前方）相对气流方向的分量，就是升力。
三、升力公式
L
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
CL
1 2
V
2
S
C —飞机的升力系数 L
认识飞行
主讲人：吕鸿雁 上海工程技术大学
认识飞行
第一讲 第二讲 第三讲 第四讲 第五讲
飞行原理 飞行操纵 航空仪表 航空气象 飞行人因
1.1.5 飞行中的升力
本节内容： 升力的产生原理 升力的影响因素
升力通常垂直于飞行速度方向，它将飞机支托在空中， 克服飞机受到的重力影响，使其自由翱翔。
直流式风洞
回流式风洞
●风洞实验段及实验模型
概念2、迎角
迎角就是相对气流方向与翼弦之间的夹角。
●水平飞行、上升、下降时的迎角
上升
平飞
下降
二、升力的产生原理
气流绕流过机翼，前方来流被机翼分为了两部分， 一部分从上表面流过，一部分从下表面流过。
应用连续性定理和伯努利定理分析： 上表面前半段，由于翼面外凸，流管收缩，使气流加 速降压，而后半段，流管扩张，因此，压力在下降的 基础上有所增加，但总体来看，上表面压力较来流压 力降低了。
这是气流绕过翼型时发生附面层分离的结果。
下节预告
下一节将介绍飞行中的阻力，带大家一起了解 阻力的产生与影响因素。
本节结束，谢谢大家！
V 1
2 —飞机的飞行动压
2
S —机翼的面积。
●升力公式的物理意义
L
机翼升力与伯努利方程
机翼升力与伯努利方程摘 要:本文首先介绍连续性方程和伯努利方程的基本原理，然后对于飞机靠机翼能够产生升力的原因进行理论分析，并使用一些物理方法和公式进行简化和计算，最后使用歼-10的相关数据进行验证。
另外还介绍了机翼升力的逆应用。
关键词：机翼升力 伯努利方程 连续性方程人类自古以来就梦想着能像鸟一样在天空中飞翔。
作为二十世纪最重大的发明之一，飞机使得人类的这个梦想得以实现。
而飞天成功与流体力学的发展有着分不开的联系。
流体力学，是研究流体的力学运动规律及其应用的学科。
其中的伯努利方程从经典力学的能量守恒出发，表述了流体定常运动下的流速、压力、管道高程之间的关系，为如今的固定翼飞机飞行提供了理论基础。
一、伯努利方程在介绍伯努利方程之前，不得不先说明一下连续性方程。
理想流体作稳定流动时，流体通过同一流管中任何截面的体积流量皆相等。
这就是理想流体的连续性原理。
它表示流体在流动时，应遵守质量守恒定律，其数学表示为t Sv cos = （1）其中，v 为流速，S 为流管的截面面积。
由此方程我们可以得到这样一个结论：对于同一流管，截面积越小，流速越大；截面积越大，流速越小。
通过连续性原理和功能守恒原理推导出的伯努利方程揭示了液体流动过程中的能量变化规律。
它表示理想流体作定常流动时，应遵守能量守恒定律，其数学表示为t gh v p cos 212=++ρρ （2） 其中，p 为此处流体的压强，ρ为此处流体的密度，v 为此处流体的流速，h 为此处距基准面的高度，g 为重力加速度。
由此方程可以得到一个结论：同一流管等高处两点，流速大的地方压强小，流速小的地方压强大。
二、机翼升力1.理论分析飞机飞行时候主要靠机翼提供升力。
机翼的设计参照了大鸟滑翔飞行机理，使得机翼在快速移动时候获得升力，带动飞机升天。
飞机的机翼横截面一般前端圆钝、后端尖锐，上表面拱起、下表面较平。
气流在机翼前端被分成上、下两股，在机翼后端再重新汇合。
飞机伯努利原理
飞机伯努利原理飞机伯努利原理是关于流体力学的一个基本原理，它解释了为什么飞机在飞行时能够产生升力。
伯努利原理是由瑞士数学家丹尼尔·伯努利在18世纪提出的。
伯努利原理可以简单地表述为：当流体在速度增加的同时，其压力将减小；当流体在速度减小的同时，其压力将增加。
这个原理基于质量守恒定律和能量守恒定律。
在飞机的机翼上，飞行时空气在机翼上下表面流动。
当空气在机翼的上表面流动时，它要顺着机翼曲面走，并且由于曲面的形状，速度增加而压力减小。
而在机翼的下表面，空气速度较慢，压力较高。
由于上表面的低压和下表面的高压，就形成了一个向上的压力差，即升力。
升力是支撑飞机在空中飞行的力量。
根据伯努利原理，当飞机在空中飞行时，通过机翼的上表面和下表面流动的空气产生了速度差，从而形成了升力。
升力与飞机的速度、机翼的形状和大小以及空气密度等因素有关。
除了飞机的升力，伯努利原理还解释了一些其他现象，例如水龙头流出的水柱细而高的原因，风在穹顶上方产生的升力，汽车后视镜的虹膜等等。
需要注意的是，伯努利原理描述了在稳态流动条件下的流体行为，它并不适用于非稳态流动或高速流动时的流体行为。
此外，伯努利原理只是解释了一部分飞机升力产生的原理，还有其他因素如气动力、牵引力等也对飞机的飞行起重要作用。
飞机伯努利原理可以用以下公式表示：P + 1/2 * ρ * V^2 = constant在这个公式中，P 表示流体的压力，ρ表示流体的密度，V 表示流体的速度。
该公式表示了流体的总能量（包括压力能和动能）在流动过程中的守恒。
根据伯努利原理，当流体速度增加时，压力将减小；当流体速度减小时，压力将增加。
这个公式描述了流体在不同速度下的压力和动能之间的关系。
在飞机的应用中，可以将伯努利原理与流体的连续性方程相结合，得到描述飞机升力的公式：L = 1/2 * ρ * V^2 * S * CL在这个公式中，L 表示飞机的升力，ρ表示空气的密度，V 表示飞机的速度，S 表示机翼的参考面积，CL 表示升力系数，它取决于机翼的形状和攻角。
球吸现象和飞机机翼的升力的原理
球吸现象和飞机机翼的升力的原理1.球吸现象当一个空气流动通过一个球体时，它会形成减压区域，球体表面周围的空气被压力差驱动，会沿球体表面流动，并把球体牢牢地吸住。
这个现象被称为球吸。
球吸的原理可以通过伯努利定律来解释。
根据伯努利定律，当流体在低速区域流动时，流体的速度增加，压力就会降低；而在高速区域，流体的速度降低，压力就会升高。
当空气流动通过球体时，它会在球体的前面形成一个狭窄的空气流道。
在这个空气流道中，空气的速度增加，压力降低。
而在球体后面的空气流动速度较低，压力相对较高。
这个压力差产生了一个向球体中心的力，使得球体被吸住。
此外，球吸现象还与球体的形状和表面特性有关。
球体的形状会影响空气流动的速度和方向，从而影响压力差的大小。
球体表面的粗糙度和摩擦力也会影响球吸现象的强弱。
2.飞机机翼的升力原理飞机机翼的升力产生原理可以通过伯努利定律和牛顿第三定律来解释。
当飞机在飞行中，机翼上方的气流速度要比下方快，根据伯努利定律，气流速度增加，压力就会降低。
因此，飞机机翼的上表面压力比下表面小。
而根据牛顿第三定律，作用力必然伴随着反作用力。
这里的作用力是机翼上方气流对机翼产生的向下压力，而反作用力则是机翼向上的升力。
此外，机翼的形状也对升力产生影响。
飞机机翼的上表面通常比下表面更加弯曲，这使得气流在上表面流动时更加快速，形成更低的压力。
而在下表面，气流的速度较慢，形成较高的压力。
这种压强差形成了一个向上的升力，使得飞机能够在大气中上升。
总结：球吸现象和飞机机翼的升力原理都涉及到伯努利定律，即在流体流动过程中，速度增加则压力降低，速度降低则压力增加。
在球吸现象中，球体周围流体的速度变化形成了一个向中心的压力差，使得球体被吸住。
在飞机机翼的升力产生中，机翼形状导致了上下表面气流速度和压力的差异，形成了一个向上的升力。
螺旋桨拉力计算
机翼升力计算公式升力L=1/2 *空气密度*速度的平方*机翼面积*机翼升力系数（N）机翼升力系数曲线如下注解：在小迎角时曲线斜率是常数。
在标识的1位置是抖振点，2位置是自动上仰点， 3位置是反横操纵和方向发散点，4位置是失速点。
对称机翼在0角时升力系数=0（由图）非对称一在机身水平时升力系数大于0，因此机身水平时也有升力滑翔比与升阻比升阻比是飞机飞行速度不同的情况下升力与阻力的比值，跟飞行速度成曲线关系，一般升阻比最大的一点对应的速度就是飞机的有利速度和有利迎角。
滑翔比是飞机下降单位距离所飞行的距离，滑翔比越大，飞机在离地面相同高度飞的距离越远，这是飞机固有的特性，一般不发生变化。
如果有两台飞行器，有着完全相同的气动外形，一台大量采用不锈钢材料的，另一台大量采用碳纤维材料，那么碳纤维材料的滑翔比肯定优于不锈钢材料的。
这个在SU-27和歼11-B 身上就能体现出来，歼11-B应该拥有更大的滑翔比。
螺旋桨拉力计算公式（静态拉力估算）你的飞行器完成了，需要的拉力与发动机都计算好了，但螺旋桨需要多大规格呢？下面我们就列一个估算公式解决这个问题螺旋桨拉力计算公式：直径（米)×螺距(米）×浆宽度（米）×转速²（转/秒）×1大气压力（1标准大气压）×经验系数（0.25）=拉力（公斤）或者直径（厘米)×螺距(厘米）×浆宽度（厘米）×转速²（转/秒）×1大气压力（1标准大气压）×经验系数（0.00025）=拉力（克）前提是通用比例的浆，精度较好，大气压为1标准大气压，如果高原地区，要考虑大气压力的降低，如西藏，压力在0.6-0.7。
1000米以下基本可以取1。
例如：100×50的浆，最大宽度10左右，动力伞使用的，转速3000转/分，合50转/秒，计算可得：100×50×10×50²×1×0.00025=31.25公斤。
飞机升力实验报告
飞机升力演示实验报告【实验目的】：通过实验了解飞机升力是如何产生的。
【实验仪器】：飞机升力演示仪。
【实验原理】：一般翼型的前端圆钝、后端尖锐，上表面拱起、下表面较平，呈鱼侧形。
当气流迎面流过机翼时，流线分布情况如图。
原来是一股气流，由于机翼的插入，被分成上下两股。
通过机翼后，在后缘又重合成一股。
由于机翼上表面拱起，使上方的那股气流的通道变窄，流速加快。
流体流动时，同一水平流面上的压强P和流速V根据伯努利原理可以得知满足下面关系：流速大的地方压强小。
机翼上方的压强比机翼下方的压强小，也就是说，机翼下表面受到向上的压力比机翼上表面受到向下的压力要大，这个压力差就是机翼产生的升力。
【实验装置】飞机升力演示仪【实验步骤】打开电扇开关，让气流流过机翼，模拟飞机向前飞行。
观察两种形状机翼的不同运动情况：流线型机翼向上升起，平直机翼纹丝不动。
实验时，模拟流动空气的出口与机翼调整好一定的方向和角度，否则现象不明显。
【实验结论】机翼的形状是上凸下平的飞机前进时，机翼与周围的空气发生相对运动，相当于有气流迎面流过机翼。
气流被机翼分成上下两部分，由于机翼横截面的形状上下不对称，在相同时间内，机翼上方气流通过的路程较长，因而速度较大，它对机翼的压强较小；下方气流通过的路程较短，因而速度较小，它对机翼的压强较大飞机上下表面的压强差产生了飞机向上的升力。
【实验原理的应用】了解了飞机升力的原理后，我们发现伯努利原理在我们现实生活中的应用还有很多。
（1）弧圈香蕉——能转弯。
（2）火车站台——安全线。
（3）汽车疾驶——叶随迁；（4）水翼船儿——跑得欢。
（5）龙卷风旋——水上天；（6）台风过后——屋顶翻。
（7）赛车风翼——增安全；（8）两船并行——不靠近。
（9）非洲鼠洞——空调鲜；（10）烟囱风起——顺排烟案例1：“香蕉球”为什么球在自西向东旋转时，西侧的空气流速快呢？一方面空气迎着球向后流动，另一方面，由于空气与球之间的摩擦，球周围的空气又会被带着一起旋转，这时，球旋转的方向与球前进方向相同一侧相对于空气的速度比另一侧小。
飞机升力产生的过程
飞机升力产生的过程
飞机升力是飞行原理中的重要概念，它是支撑飞机在空中飞行的力量。
要理解飞机升力的产生过程，我们首先需要了解一些基本原理。
飞机升力的产生是基于伯努利定理和牛顿第三定律。
伯努利定理告诉我们，在流体中，速度越快的地方压力越低。
而牛顿第三定律则告诉我们，作用力和反作用力是相等且反向的。
当飞机在空中飞行时，空气流经飞机的机翼。
机翼的上表面比下表面更加曲率较大，这导致了流经机翼上表面的空气速度比下表面快。
根据伯努利定理，由于上表面的流速更快，所以压力更低，而下表面则相反。
这就形成了一个压力差。
这个压力差是飞机升力产生的关键。
因为上表面的压力低，下表面的压力高，所以会形成一个向上的力，即升力。
这个升力使得飞机能够克服重力，保持在空中飞行。
除了机翼的形状，飞机的速度也对升力产生影响。
根据伯努利定理，流经机翼的空气速度越快，压力越低，升力也就越大。
这就是为什么飞机需要加速才能起飞的原因。
飞机的控制面也对升力产生影响。
控制面，如副翼和升降舵，可以改变机翼的形状和角度，从而改变升力的大小和方向。
通过控制这些面，飞行员可以控制飞机的升力，实现起飞、飞行和降落等动作。
飞机升力的产生是由机翼形状、飞机速度和控制面的调整等多个因素共同作用的结果。
它是飞机在空中飞行的关键力量，使得飞机能够克服重力，保持在空中飞行。
对于人类来说，飞机升力的产生是一种奇妙而又神奇的过程，让我们能够在天空中自由翱翔。
升力系数曲线
在机翼之后组成一个旋涡面，由于空气的粘性作用与旋
涡的相互作用，旋涡面在翼尖后不远处卷成两个大涡束，
称为翼尖涡流，如图3—1—19C。
•
从机翼后面向前看，左翼尖涡流顺时针旋转，右翼尖涡流反时针 旋转。
从实验可以看出上述流动现象的存在，例如用丝线系住的一个的 一个小棉球，会在翼尖部分的气流中旋转起来，如图3—1—20 所示。
• 式中2Cx板摩 为低速平板双面摩擦阻力系数， c 为翼型厚弦比对摩
擦阻力系数影响的修正系数，可由图3—1—17查得，图中 C 是
机翼的平均厚弦比，X
厚度位置 X C 代替。
T
为转捩点相对位置，初步估算可用最大
•
(二)压差阻力
•
空气流过机翼的过程中，在机翼前缘受到阻挡，流速减慢，
压强增大；在机翼后缘，压强减少，特别是在较大迎角下，由于
力系数所对应的迎角，称为临界迎角。
•
不同迎角下机翼流线谱和压强分布影响最大升力系数C y max
的因素很多，主要是翼型的相对弯度、最大弯度位置、厚弦比、
前缘半径等。实验表明，相对弯度较大的翼型，
较大，同一相对弯度，最大弯度位置在15％左右时，C y max 最大，
对普通翼型，厚弦比在9—14％范围内， C 最y m大ax 。
摩擦力在相对气流方向上的投影的总和，就是整个飞机的摩擦阻
力。
•
空气在飞机表面附面层内的流动与在平板附面层内的流动相
类似。因此在空气动力学中，飞机机翼、机身、尾翼等处摩擦，
阻力系数的大小，可以在前章所讲述的平板摩擦阻力系数的基础
上，加以适当修正而估算出来。
•
机翼摩擦阻力系数可用下式计算：
Cx翼摩 2Cx板摩 c