飞机阻力升力系数估算
直升机升力计算公式

直升机升力计算公式
直升机升力计算公式
直升机的升力计算公式指的是通过直升机性能参数及飞行状况来算出直升机所受升力的方法。
它是飞行力学中用来计算机动翼平飞时机翼所受升力的一类公式。
一、直升机升力计算公式
1. 巡航升力:L = ρCDoV^2
2. 由机体旋转获得的升力:L = 2πρ n^2D^3
3. 前进涡轮螺旋桨的升力:L = ρV^2A/2
二、直升机升力计算公式的基本概念
1. 密度:即为流体(空气)的密度,表示为ρ
2. 阻力系数:即CDo,表示飞机穿越流体而产生的阻力或升力系数
3. 速度:用V表示,其有纵向速度和水平速度
4. 旋转角速度:用n表示,单位是rad/s
5. 翼径:用D表示,表示机身等翼水平延长面的投影面积
6. 涡轮叶片面积:用A表示,表示涡轮叶片的总面积
三、直升机升力计算公式的实际使用
1. 在直升机设计过程中,使用此计算公式确定升力及各种激活装置的结构尺寸。
2. 可以用它来估算出指定条件下直升机的实际可用升力,从而以此作为计算机翼分析或计算机动翼飞行能力的基础。
3. 也可用它来计算指定的翼的最大升力系数以及改变航空参数是升力的变化情况。
四、直升机升力计算公式的局限性
1. 由于直升机的结构和性能复杂,直升机的升力计算公式只能对其大致的参数作
出预估,实际升力受环境条件影响很大,一般只能作为直升机设计及飞行性能编程性能分析参考。
2. 直升机升力计算公式只适用于直升机,不适用于固定翼或滑翔机。
飞机升力知识点总结大全

飞机升力知识点总结大全一、飞机升力的基本概念1. 飞机升力是指飞机在飞行过程中受到的向上的支撑力,使其能够在空中保持飞行状态。
2. 飞机升力的产生是由于飞机翼面上下气压差所引起的,气流在翼面上产生了向下的作用力,根据牛顿第三定律,飞机获得了向上的升力。
3. 飞机升力的大小取决于飞机的速度、翼面的形状、气流的密度和翼面的倾角等因素。
二、飞机升力的计算公式1. 飞机升力的计算公式为:L=0.5*ρ*V^2*S*CL其中,L为升力,ρ为空气密度,V为飞机的速度,S为翼面的面积,CL为升力系数。
2. 升力系数CL可以通过试验和计算得到,它是一个与机翼形状和飞行状态相关的参数,是计算升力的重要参数。
三、影响飞机升力的因素1. 飞机速度:飞机速度的增加会导致升力的增加,但过大的速度也会使翼面受到过大的气动力而失去稳定。
2. 翼面形状:翼面的形状对升力的大小和稳定性有着重要影响,常见的翼面形状有对称翼面和非对称翼面。
3. 空气密度:空气密度越大,产生的升力也越大,因此在高海拔地区,飞机需要更大的速度和升力才能维持飞行。
4. 翼面倾角:翼面的倾角对升力的大小和稳定性有着重要影响,常见的翼面倾角有攻角和迎角。
5. 翼面面积:翼面的面积决定了产生的升力的大小,面积越大,产生的升力也越大。
四、飞机升力的控制1. 飞机升力可以通过控制飞机的速度、翼面倾角和机头的姿态等方式来进行调节,以实现飞机的升降。
2. 飞机的升力控制是飞行员的重要技能之一,在飞行中需要根据飞机的动态状态和气流的情况来进行灵活的控制。
3. 飞机的升力控制对于起飞、飞行和着陆都有着重要的作用,是飞行安全的关键之一。
五、飞机升力的应用1. 飞机升力的应用包括飞机的起飞、飞行、转弯、攀升、下降和着陆等各个阶段,是飞机飞行过程中保持稳定状态的基础。
2. 飞机升力的应用还涉及到飞机的设计、研发、改进和维护等方方面面,是飞机工程领域的重要内容。
3. 飞机升力的应用还包括飞机性能的优化、燃油消耗的减少、飞机的负载能力和适航性等方面,对飞机的经济效益和安全性有着重要的影响。
飞机上升率计算公式

飞机上升率计算公式在飞行学中,掌握飞机上升率计算公式是非常重要的。
飞机上升率是指飞机在一个特定的时间内上升的高度。
这个高度通常是以英尺或米为单位的垂直高度。
计算飞机的上升率可以帮助飞行员判断飞机的性能和技术问题,并在飞行中做出相应的调整。
下面我将为大家介绍如何计算飞机的上升率。
首先,我们需要知道飞机的一些基本参数,例如飞行速度、重量和发动机输出功率等。
这些数据通常可以从飞机的飞行手册或技术手册中找到。
假设我们有以下数据:飞行速度:100海里/小时飞机重量:9000磅发动机输出功率:500马力接下来,我们需要使用以下公式来计算飞机的上升率:上升率 = (发动机输出功率 ×存力系数)÷(重量 ×重力加速度) - 飞机阻力存力系数和飞机阻力是两个非常重要的参数,它们对于确定飞机的上升率起着至关重要的作用。
存力系数是一个贡献系数,它描述了飞机提供给飞行的升力数量。
飞机阻力则是反向的,它描述了飞机在飞行中所面临的阻力。
在计算上升率时,这两个参数需要考虑进去。
存力系数的计算方法是:存力系数 = (2 ×飞机重量)÷(空气密度 ×翼展面积 ×飞行速度 ^ 2)其中,翼展面积是指飞机机翼的总面积,是整个飞机上最大的表面面积,单位为平方英尺或平方米。
空气密度在不同的高度和温度下会有所不同。
一般情况下,它可以通过国际标准大气模型(ISA)来计算。
飞机阻力的计算方法是:飞机阻力 = (空气密度 ×翼展面积 ×存力系数 ×飞行速度 ^ 2 )/ 2在上面的公式中,可以看出飞机阻力是由飞行速度、翼展面积、存力系数和空气密度等因素共同决定的。
所以,在实际操作中,需要考虑到这些参数的可能变化,尤其是空气密度。
如果飞机高度太高,空气密度就会减小,这将影响到存力系数和飞机阻力的计算结果。
使用上述公式,我们可以计算出飞机的上升率,具体方法如下:上升率 = (发动机输出功率 ×存力系数)÷(重量 ×重力加速度) - 飞机阻力= (500 ×存力系数)/(9000 × 32.17) - 飞机阻力= (500 ×(2 × 9000)÷(1.225 × 1250 × 100 ^ 2))/(9000 ×32.17) - (1.225 × 1250 ×(2 × 9000)÷(1.225 × 1250 × 100^ 2))/2= 0.015 - 617.92= -617.905由于飞机阻力的存在,我们通常会得到一个负数的结果。
飞行动力学公式总结

飞行动力学第二章公式总结空气动力:X=C x qS阻力公式Y=C y qS升力公式Z=C z qS侧向力公式动压公式q=ρV22升力:C y=f(Ma,α,δ)升力系数函数C y=C y0+C yαα+C yδzδz升力系数在攻角和舵偏角不大的情况下的表达式C y=C yαα+C yδzδz轴对称时Y=Y0+Yαα+Yδzδ升力在攻角和舵偏角不大的情况下的表达式α攻角不大情况下攻角变化引起的升力Yα=C yαρV22Yδ=C yδzρV2δz舵偏角不大的情况下舵偏角变化引起的升力2侧向力:C z=C zββ+C zδzδz侧向力因数在侧滑角和舵偏角不大的情况下的表达式-C zβ=C yα轴对称下成立(不大)-C yδz=C zδz轴对称下成立(不大)阻力:X= X0+X i阻力的组成由零升阻力和诱导阻力构成C x=C x0+C x i阻力因数由零升阻力因数和诱导阻力因数构成气动力矩:M x1=m x1qSL滚转力矩M y1=m y1qSL偏航力矩M z1=m z1qSL俯仰力矩M z =f(M a ,H,α,δz ,,ωz ,α̇, δz ) 俯仰力矩的函数M z = M z 0+M z αα+M z δz δz+ M z ωz ωz+ M z αα̇+M z δz δz参数不大的情况下升力表达式 m z = m z 0+m z αα+m z δz δz+ m z ωz ̅̅̅̅ωz ̅̅̅̅+ m z α̅α̇̅+m z δz ̅̅̅̅δz̅ 无量纲力矩因数表达式 δz ̅=δzL/V 舵偏角角速度对应的无量纲参数 α̇̅=α̇L/V 攻角角速度对应的无量纲参数 ωz ̅̅̅̅=ωzL/V 俯仰角角速度对应的无量纲参数M z α=C z αSqα(x g −x F )=m z αSqαL 升力力矩和里表达式之间的关系m z α=C z α(X g ̅̅̅−X F ̅̅̅̅) 攻角升力系数和攻角升力力矩系数之间的关系 m z δz =C z δz (X g ̅̅̅−X r ̅̅̅) 舵偏角升力系数和舵偏角升力力矩系数之间的关系 m z =m z αα+m z δz δz 轴对称定常直线飞行下的升力力矩系数表达式m z ααb +m z δz δz=0 "瞬时平衡假设"下的升力力矩平衡状态方程C b y =C b ααb +C b δz δzb =(C b α−C b δz m z αm z δz )αb “瞬时平衡”状态下平衡升力的表达式m z α|α=αb <0 纵向静稳定条件m z C y =ðm zðC y =(X g ̅̅̅−X F ̅̅̅̅) 稳定性的定量表示——静稳定度 ∆α=arctanrωz V 俯仰角角速度引起的下洗角度 M z ωz =M z ω̅z ω̅z qSL 俯仰阻尼力矩表达式t t t αεεαα•∆()=(()-)实际下洗角 偏航力矩:m y =m y ββ+m y δy δy +m y ω̅y ω̅y +m y ω̅x ω̅x +m y δ̅y δy +m y β̅β 偏航力矩系数表达式 ω̅y =ωy L/V偏航角速度对应的无纲量因数 δy=δy L/V 航向舵偏角速度对应的无纲量因数 β=βL/V 偏航角角速度对应的无量纲因数m x =m x0+m x ββ+m x δy δy +m x δx δx +m x ω̅x ω̅x +m x ω̅y ω̅y 滚转力矩因数的表达式 m x ββ<0 横向静稳定性的条件M ℎ=m ℎq t S t b t 铰链力矩模式表达式M ℎ=−Y t ℎcos(α+δz ) 铰链力矩实际表达式M ℎ≈M ℎαα+M ℎδz δz 铰链力矩的近似表达式 推力:P =m s μe +S a (P a −P ℎ) 推力的表达式 M p =R p ×P 推力力矩表达式重力:G=G 1+F e 重力表达式F e =mR e Ωe 2cosψe 离心惯性力的表达式 g =g 0R e 2(R e +H e )2 重力加速度随高度变化的表达式导弹建模基础:m dV dt =F质心移动的动力学公式 dH dt =M 绕质心转动的动力学公式导弹质心移动的动力学方程:m dV dt =m (ðV ðt +Ω×V)=F 用相对坐标系表示以绝对坐标系为基准的矢量变化率表示-力 ρ=V θ 曲率半径的计算公式a y2=Vθ 弹道法线加速度 导弹绕质心转动的动力学方程:dH dt =ðH ðt +ω×H =M用相对坐标系表示以绝对坐标系为基准的矢量变化率表示-力矩 H =J ∙ω动量矩M =J ∙α力矩 J ={J x1−J x1y1−J z1x1−J x1y1J y1−J y1z1−J z1x1−J y1z1J z1} 三维空间下转动惯量矩阵 dm dt =−m s (t)导弹质量流率方程 m =m 0−∫m s (t)dt tf t0 导弹质量方程角度几何关系:cosφ=cosα1cosα2+cosβ1cosβ2+cosγ1cosγ2 余弦定理α=ϑ−θ 无滚转无侧滑角度关系时β=ψ−ψv 无攻角无滚转时角度关系操纵关系方程:N =P +R 控制力为空气动力与推力的合力N =N n +N τ 控制力的切向与法向的分解N τ=P τ−X 切向控制力分解 N n =P n +Y +Z 法向控制力分解导弹飞行的运动方程组(轴对称型导弹,以地面为绝对坐标系): 质心移动的动力学方程(弹体->弹道坐标系):m dV dt =Pcosαcosβ−X −mgsinθ切向运动的动力学方程 mV dθdt =P (sinαcosγv +cosαsinβsinγv )+Ycosγv −Zsinγv −mgcosθ 竖直法向运动的动力学方程 −mVcosθdψv dt =P (sinαsinγv −cosαsinβcosγv )+Ysinγv +Zcosγv 水平法向运动的动力学方程 绕质心转动的动力学方程(弹体坐标系):J xdωx dt +(J z −J y )ωy ωz =M x 弹体x 轴力矩表达式 J ydωy dt +(J x −J z )ωz ωx =M y 弹体y 轴力矩表达式 J z dωz dt +(J y −J x )ωx ωy =M z 弹体z 轴力矩表达式质心移动的运动学方程(弹道->地面坐标系):dxdt=Vcosθcosψv地面坐标系x轴方向运动学方程dydt=Vsinθ地面坐标系y轴方向运动学方程dxdt=−Vcosθsinψv地面坐标系z轴方向运动学方程绕质心转动的运动学方程(弹体->地面坐标系):dϑdt=ωy sinγ+ωz cosγ俯仰角角速度表达式dψdt =1cosϑ(ωy cosγ+ωz sinγ)偏航角角速度表达式dγdt=ωx−tanϑ(ωy cosγ+ωz sinγ)滚转角角速度表达式质量方程:dmdt=−m s角度转换:sinβ=cosθ[cosγsin(ψ−ψv)+sinϑsinγcos(ψ−ψv)]−sinθcosϑsinγ侧滑角用其他角的表达关系cosα=[cosϑcosθcos(ψ−ψv)+sinϑsinθ]/cosβ俯仰角用其他角进行表示cosγv=[cosγcos(ψ−ψv)−sinϑsinγsin(ψ−ψv)]/cosβ速度滚转角的表示控制方程:ε1=0 俯仰方向的控制方程ε2=0 滚转方向的控制方程ε3=0 偏航方向的控制方程ε4=0 速度大小的控制方程描述导弹纵向运动的方程组(忽略z、β、ψ、ψv、ωy、γ、γv、ωx):质心移动的动力学方程:m dVdt=Pcosα−X−mgsinθ纵向平面内沿速度方向的动力学方程mV dθdt=Psinα+Y−mgcosθ纵向平面内速度纵法线方向的动力学方程绕质心转动的动力学方程:J z dωzdt=M z纵向平面内绕弹体z轴旋转的动力学方程质心移动的运动学方程:dxdt=Vcosθ纵向平面水平运动学方程dydt=Vsinθ纵向平面竖直运动学方程绕质心转动的运动学方程:dϑdt=ωz弹体绕z轴的转动质量方程:dmdt=−m s质量变化方程几何关系方程:α=ϑ−θ纵向平面俯仰角、弹道倾角、攻角之间的关系控制方程:ε1=0 俯仰方向的控制方程ε4=0 速度大小的控制方程侧向运动方程组(基于纵向运动方程组):质心移动的动力学方程:−mVcosθdψvdt=P(sinα+Y)sinγv−(Pcosαsinβ−Z)cosγv速度侧法向方向动力学方程绕质心转动的动力学方程:J x dωxdt=M x−(J z−J y)ωzωy绕弹体x轴转动的力矩守恒J y dωydt=M y−(J x−J z)ωxωz绕弹体y轴转动的力矩守恒质心移动的运动学方程:dzdt=−Vcosθsinψv地面坐标系下z轴方向的运动绕质心转动的运动学方程:dψdt =1cosϑ(ωy cosγ−ωz sinγ)偏航方向转动方程dγ=ωx−tanϑ(ωy cosγ−ωz sinγ)滚转方向转动方程dt几何关系方程:sinβ=cosθ[cosγsin(ψ−ψv)+sinϑsinγcos(ψ−ψv)]−sinθcosϑsinγ侧滑角用其他角的表达关系cosγv=[cosγcos(ψ−ψv)−sinϑsinγsin(ψ−ψv)]/cosβ速度滚转角的表示控制方程:ε2=0 侧滑角的控制方程ε3=0 滚转角的控制方程有侧滑无倾斜的水平运动方程组:条件:θ=0弹道倾角为零γ=γv=0滚转角为零ωx=0滚转角速度为零质心移动的动力学方程(弹体->弹道坐标系):=Pcosαcosβ−X切向运动的动力学方程m dVdtPsinα+Y=mg竖直法向运动的动力学方程−mVcosθdψv=−Pcosαsinβ+Z水平法向运动的动力学方程dt绕质心转动的动力学方程(弹体坐标系):=M y弹体y轴力矩表达式J y dωydt=M z弹体z轴力矩表达式J z dωzdt质心移动的运动学方程(弹道->地面坐标系):dx=Vcosψv地面坐标系x轴方向运动学方程dtdx=−Vsinψv地面坐标系z轴方向运动学方程dt绕质心转动的运动学方程(弹体->地面坐标系):dϑdt=ωz俯仰角角速度表达式dψdt =ωycosϑ偏航角角速度表达式质量方程:dmdt=−m s角度转换:α=ϑ俯仰方向角度关系β=ψ−ψv偏航方向角度关系控制方程:ε2=0 偏航方向的控制方程ε4=0 速度大小的控制方程导弹的质心运动:条件:m zααb+m zδzδzb=0攻角方向的力矩守恒m yββb+m yδyδyb=0侧滑角方向的力矩守恒ε1=0 ε2=0 ε3=0 ε4=0 俯仰、侧滑、滚转、速度方向上实现理想控制质心移动的动力学方程(弹体->弹道坐标系):m dVdt=Pcosαb cosβb−X b−mgsinθ切向运动的动力学方程mV dθdt=P(sinαb cosγv+cosαb sinβb sinγv)+Y b cosγv−Z b sinγv−mgcosθ竖直法向运动的动力学方程−mVcosθdψvdt=P(sinαb sinγv−cosαb sinβb cosγv)+Y b sinγv+Z b cosγv水平法向运动的动力学方程质心移动的运动学方程(弹道->地面坐标系):dxdt=Vcosθcosψv地面坐标系x轴方向运动学方程dydt=Vsinθ地面坐标系y轴方向运动学方程dxdt=−Vcosθsinψv地面坐标系z轴方向运动学方程质量方程:dmdt=−m s描述导弹质心铅锤平面内运动方程组:质心移动的动力学方程:m dVdt=Pcosα−X−mgsinθ纵向平面内沿速度方向的动力学方程mV dθdt=Psinα+Y−mgcosθ纵向平面内速度纵法线方向的动力学方程质心移动的运动学方程:dxdt=Vcosθ纵向平面水平运动学方程dydt=Vsinθ纵向平面竖直运动学方程质量方程:dmdt=−m s质量变化方程几何关系方程:δzb=−m zαm zδzαb控制方程:ε1=0 俯仰方向的控制方程ε4=0 速度大小的控制方程导弹质心在水平面内的运动方程组:条件:θ=0弹道倾角为零γ=γv=0滚转角为零ωx=0滚转角速度为零α->0攻角很小β->0侧滑角很小质心移动的动力学方程(弹体->弹道坐标系):=P−X b切向运动的动力学方程m dVdtPαb+Y=mg竖直法向运动的动力学方程−mVcosθdψv=−Pβb+Z b水平法向运动的动力学方程dt质心移动的运动学方程(弹道->地面坐标系):dx=Vcosψv地面坐标系x轴方向运动学方程dtdz=−Vsinψv地面坐标系z轴方向运动学方程dt质量方程:dm=−m sdt角度转换:ψ=ψv+βb偏航角、速度滚转角、侧滑角水平飞行时的几何关系ϑ=α水平飞行时俯仰角和攻角之间的几何关系m zααb+m zδzδzb=0攻角方向的力矩守恒m yββb+m yδyδyb=0侧滑角方向的力矩守恒控制方程:ε2=0 滚转方向的控制方程ε4=0 速度大小的控制方程过载:过载矢量的定义n=NGF i=nG i通过过载来求导弹任意部分的外力大小过载的投影:(Pcosαcosβ−X)速度坐标系x轴方向过载的投影n x3=1Gn y3=1(Psinα+Y)速度坐标系y轴方向过载的投影Gn z3=1G(Pcosαcosβ+Z)速度坐标系z轴方向过载的投影n x2=1G(Pcosαcosβ−X)弹道坐标系x轴方向过载的投影n y2=1G(cos(γv) (sin(α) P + Y) − sin(γv) (−sin(β) cos(α) P + Z))弹道坐标系y轴方向过载的投影n z2=1G(sin(γv) (sin(α) P + Y) + cos(γv) (−sin(β) cos(α) P + Z))弹道坐标系z轴方向过载的投影过载表示动力学方程:m dVdt=N x2+G x2沿速度方向的动力学方程mV dθdt=N y2+G y2沿速度法向纵向对称面内的动力学方程−mVcosθdψvdt=N z2+G z2沿速度法向横向动力学方程用V、θ、ψv来表示过载:n x2=1gdVdt+sinθn y2=Vgdθdt+cosθn z2=−Vgdψvdtcosθ根据过载判断飞行状态:n x2=sinθ等速飞行n y2=cosθ不做上下拐弯n z2=0不做左右拐弯曲率半径与过载之间的关系:ρy2=V2g(n y2−cosθ)竖直转弯曲率半径与过载之间的关系ρz2=V2cosθg(n z2)水平转弯曲率半径与过载之间的关系n L=1G(PsinαL+qSC ymax)极限过载表达式n L>n P>n R(LIMIT>P ASSABLE>REQUIRE)ε1=α−α∗=0 给定攻角下的理想控制关系式ε1=n y2−n y2∗=0 给定法向过载下的理想控制关系式α=n y2−(n y2b )α=0n y2αb 给定过载下小攻角的表达式式ε1=θ−θ∗=0 给定弹道倾角下的理想控制关系式ε1=ϑ−ϑ∗=0 给俯仰角下的理想控制关系式δz =K ϑ(ϑ−ϑ∗) 给定俯仰角下升降舵的偏转控制律θ=arcsin (1VdH ∗dt ) 给定弹道倾角的方案飞行可按给定高度飞行的方案弹道 α=mg P+Y α←[Psinα+Y =mg] 等高飞行下小攻角的表达式δz =−m z0+mgm zαP+Y αm z δz 等高飞行小攻角瞬时平衡假设下舵偏角表达式δz =δz0+K H (H −H 0)+K H ΔH等高飞行下升降舵的偏转控制律(微分项消除震荡) 侧滑转弯飞行情况下的飞行方案:3303()=y y b y b n n n ααα=- 平衡状态下的攻角的法向过载表达式303()1=y b y b n n ααα=- 平衡状态下无倾斜的攻角的法向过载表达式3031/cos ()=y v b y b n n αααγ=- 平衡状态下无侧滑的攻角的法向过载表达式水平面内给定弹道偏角下侧滑转弯飞行情况下的飞行方案: 2*0v v 给定弹道偏角的理想控制关系式dV dt =P−X m 切向方程303()1=y b y b n n ααα=- 竖直法向方程 −V gdψv dt n z3 b β=β 水平法向方程 dx dt=Vcosψv x 轴方向方程*()V V t 给定弹道倾角水平面内给定侧滑角或偏航角下侧滑转弯飞行情况下的飞行方案: φ:2*0v v 给定弹道偏角的理想控制关系式β:2*0v v 给定侧滑角的理想关系式dV dt =P−X m 切向方程303()1=y b y b n n ααα=- 竖直法向方程 dψv dt=1mV (Pβ−Z) 水平法向方程 dx dt=Vcosψv x 轴方向方程 dz dt =−Vsinψv z 轴方向方程φ:*()t 给定偏航角v =-水平飞行下侧滑、偏航、弹道偏角之间的几何关系 β:()*=t 给定侧滑角水平面内给定侧向过载下侧滑转弯飞行情况下的飞行方案:222*=n n ()0x x t 给定过载下的控制方程dV dt =P−X m 切向方程303()1=y b y b n n ααα=- 竖直法向方程 dψv dt=−g V n z2 水平法向方程dz dt =−Vsinψv z 轴方向方程 22b z z n n β角度和过载间关系 22*()z z n n t 给法向过载自动瞄准的相对运动方程组(极坐标系): cos cos T T drV V dt导弹与目标之间的矢径方向关系式 sin sin T T dq rV V dt 导弹与目标之间的角度方向关系式 q 导弹自身角度关系式q T T 目标角度关系式=0 导引关系式遥控导引的运动学方程组:d cos RV dt基站与导弹之间矢径方向关系式 sindR V dt 速度垂直于目标线方向上的关系式 航天器的开普勒轨道推导:3r r r 万有引力下的动力学方程 const h r r单位质量的角动量守恒 r rv h L 拉普拉斯常量-守恒 22v E const r 能量守恒 222=+2L Eh 三个守恒量之间的关系。
飞机机翼升力的计算公式

飞机机翼升力的计算公式中C是升力系数,S是机翼的面积;v是飞机的速度;ρ是大气密度;那么各个数据的单位是什么
Y=1/2ρCSv2
等式两边的单位肯定相同的;
但是我要说,这个公式中各个量采用什么单位都是无所谓的,因为里面含有一个C升力系数的量,这个量的单位会随着别的量选用的单位而变化,来保证等式两边的单位是统一的;等式两边的单位肯定相同的;
例如,各个物理量都采用国际单位制,即等式左边升力Y单位选用N,等式右边ρ选用kg/m 3,S选用m2,V选用m/s;那么C的单位就应该是n·s/kgC绝对不是没有单位的,这点楼上两位说错了,这样才能保证左边运算结果的单位是N;这个单位很奇怪,而且这个单位并没有什么物理意义,只是为了平衡等式两边的单位;
上面只是举了一个例子,而公式采用哪一套单位制都可以;事实上,飞机领域都是西方国家占主导地位,他们采用的单位并不是国际单位制,而是英制单位,长度单位是英寸、英尺、英里等,面积单位可能就是平方英尺等,重量单位是磅,速度单位是英里/小时,等等;而采用这一套单位,升力系数C的单位又不同了,还是要平衡两边的单位;
而对于这个公式,我们没有必要追求他到底用什么单位,只要知道这个数量关系就可以了;而如果你要应用这个公式的话,也是有难度的,因为C这个系数并不像普通公式里的系数一样固定不变,它是随着机翼迎角、机翼形状等因素而变化的,其值也应该由实验测量得出,而不能计算得出;所以,除非做很严谨的科学研究,应用此公式的现实意义并不大;
Y=1/2ρCSv2
C 没有单位.
S m2
V m/s
ρ kg/m3标准状况为:m3。
飞机升力系数公式

飞机升力系数公式飞机升力系数是描述飞机机翼产生升力效果的一个重要参数,通常用于飞行动力学和气动力学的研究。
飞机升力系数公式可以用来计算飞机的升力系数,从而评估飞机的升力性能。
飞机升力系数公式可以表示为:CL = L / (1/2 * ρ * V^2 * S)其中,CL表示飞机的升力系数,L表示飞机产生的升力,ρ表示空气密度,V表示飞机的飞行速度,S表示飞机机翼的参考面积。
升力是指垂直向上的力,它是飞机能够在空中飞行的关键。
飞机通过机翼产生升力,机翼的形状和飞行速度会影响升力的大小。
在飞机升力系数公式中,空气密度ρ是指单位体积空气中的空气质量,它受到温度、压力和湿度等因素的影响。
空气密度越大,飞机产生的升力也就越大。
飞行速度V是指飞机相对于空气的速度,它对升力的影响非常重要。
当飞行速度增加时,升力也会增加,但是当速度过大时,升力反而会减小。
飞机机翼的参考面积S是指机翼的有效面积,它是计算升力的重要参量。
机翼的形状、面积和操纵方式会对飞机的升力系数产生影响。
飞机升力系数公式的意义在于通过改变飞机的设计和参数,来优化飞机的升力性能。
例如,通过改变机翼的形状和面积,可以增加飞机产生的升力,提高飞机的升力系数,从而使飞机具有更好的升力性能。
飞机升力系数公式的应用不仅可以用于飞机的设计和优化,还可以用于飞机的性能评估和飞行控制。
通过计算升力系数,可以评估飞机在不同飞行状态下的升力性能,从而指导飞机的飞行控制和操纵。
飞机升力系数公式是描述飞机升力性能的重要工具,它可以通过计算飞机的升力系数来评估飞机的升力性能。
通过优化飞机的设计和参数,可以提高飞机的升力系数,从而使飞机具有更好的升力性能。
飞机升力系数公式的应用范围广泛,可以用于飞机的设计、优化、性能评估和飞行控制等方面。
机翼升力计算公式

图16
1936年法国制造的46C-1战斗机,翼形是鸟翼的变形结构
图17
我国生产的运-12多用途运输机翼形为拱型结构
图18
这是一架通用飞机从翼尖可以清楚地看到拱型机翼结构
随着航空技术的发展及飞行气动力需要,飞机的翼型已发展有多种形式,下图列举的十种是有了实际应用的翼型剖面。
请注意:上述图7所示的迎角升力与图8所示的翼形升力并不是单独产生的,这两个力可能同时出现在翼面上,也可能交替产生,鸟在飞行中根据飞行要求实时改变飞行姿态而获得所需升力。
飞机机翼结构和升力产生的机理与鸟翼的结构及产生升力的原理基本上是一致的。
图9,机翼剖面示意图
图10,机翼升力原理图
图19,翼型剖面图
图中(1)是平板形翼剖面,它相当于风筝的剖面,靠迎角产生升力;(2)是典型的鸟翼剖面,多用在早期的飞机上,如图15;(3)(4)(5)及(6)为上拱下略平的翼剖面,气动力特性好,升力大,多用于亚音速以下的飞机;其余的翼剖面多为上下翼面对称的翼型剖面,能做成薄形机翼,对超音速飞行很有好处,多用于超音速飞机或飞机的尾翼上。
图7,迎角状态的鸟翼升力
当鸟翅膀有向上的迎角时,翅膀下部在气流的作用下,产生正压力,翅膀上部是负压力,因此使翅膀产生一个向上的升力。
图8,平飞状态的鸟翼升力
这是鸟翅膀在平飞时的空气动力图,由于鸟翅膀呈拱形结构,上翼面弯曲呈拱形,下翼面平直,在鸟向前飞行时,鸟翼前缘切开气流,使气流分上下两路流过翼面。由于上翼面呈拱形,气流流速要比下翼面快,按流体力学“流速快,压强小”的定理上翼面压力小,下翼面压力大,这个压力差就是鸟翼在平飞时产生的升力。
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。
固定翼 升力系数 参考面积

固定翼升力系数参考面积
机的参考面积一般指的是机翼参考面积,具体公式:飞机升力系数x(1/2)x大气密度x飞机相对周围大气速度的平方x机翼参考面积=升力但是此公式不适用于超音速。
第一,航空工程上的飞机升力计算公式是:升力=升力系数×动压×机翼面积。
其中动压=0.5×当地空气密度×速度²,所有量的单位都是国际标准单位。
第二,升力系数受机翼几何形状,安装角,飞行仰角,翼型等诸多参数影响,一般情况下,升力系数在0和1之间波动,飞机空中飞行时升力系数大致在0.6和0.8之间,起飞降落的时候由于襟翼的作用升力系数在1和1.2之间。
升力公式就是L=Cl*q*S,就是升力=升力系数*动压*机翼参考面积。
q是动压。
动压=(1/2)*空气密度*真空速^2。
不过值得注意的是,升力系数是一个变化的值。
就是第二个公式,这是定常飞行状态下,平飞需用推力的推导。
直接看第二个就行,W是重力。
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L M ac D
a.c.
LH DH
xa.c xC Figure 4
Mechanics of Flight
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L −m⋅g =0 ,
∑ C D j⋅S j
S
n
C L = j= 1
∑ C L j⋅S j
S
n
C m C = j=1
∑ C m C j⋅S j⋅l j
S⋅c a ,
n
CD j , CL j , Cm C j , denotes aerodynamic coefficients of particular parts or the airplane, Sj , lj, ca are: reference area and reference length of each part, and mean aerodynamic chord of the wing respectively. Remark: Drag forces of parts of the airplane other than the wing are usually called as parasite drag. 3.2. Drag coefficients of parts of the airplane A. Fuselage and nacelles For all aircraft with the engines mounted on the wing or for well designed single engine jet aircrafts the drag coefficient of the fuselage at CL=0 can be calculated using following Ostoslavsky formula: S C D f =C friction⋅ f⋅ Ma⋅ wet Sf
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MECHANICS OF FLIGHT I Project no. 2 – Aerodynamic Characteristics of the Airplane 3.1 Introduction Estimation of the aerodynamic characteristics of an airplane usually requires computation of characteristics of main parts of the aircraft, excluding of course the wing. Following parts of the aircraft should be taken into account: fuselage, horizontal and vertical tailplane nacelles of engines mounted on wing crew canopy undercarriage external tanks and weapon Experiments in wind tunnel shows that lift, drag and pitching moment of the complete aircraft can be with enough accuracy expressed as a sum of forces and moments of all parts of airplane: D =∑ D j
2
- a square of relationship of mean flow speed close to the horizontal tail to the speed of undisturbed flow far before the aircraft; one of the following values should be assumed according to the vertical position of tailplane: • 0.98 for T-type of horizontal tail (mounted on the top of vertical tail), • 0.90 for horizontal tail mounted on lower part of the fuselage, • 0.85 for tail mounted in the centerline of fuselage.
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{file: ml_3l_en.odt }
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C_friction (MRe) for fuselage
0,007
0,006
D − P s= 0 ,
M a.c. L⋅ x c − x a.c.− L H⋅l H =0 .
After transferring above equations into non-dimensional form, third equation we can obtain as:
' C m a.c.C L⋅ xC − x a.c. =H⋅C L H
xC =
' H
S *l V H H * H S * c a V
S H , l H - horizontal tail area and the distance of the tail from center of mass
V H V
j= 1 n
L= ∑ L j
j=1
n
M C =∑ M C
j=1
n
j
,Hale Waihona Puke where “n” is the number of main parts of the airplane including the wing. According to the definition of the non dimensional aerodynamic coefficients of the airplane MmC D L C D= C L= Cm C= , 1 1 1 2 2 2 ⋅V ⋅S ⋅V ⋅S ⋅V ⋅S⋅c a 2 2 2 we obtain aerodynamic coefficients of the aircraft as follows: C D= j = 1 where
C friction - friction coefficient due to viscosity of the air flowing around the fuselage body, given as a function of the Reynolds number (see fig. 2), f - correctional coefficient adding the influence of shape of the fuselage, given as a function of so called fuselage aspect ratio defined bellow, see fig. 3, Ma - influence of the compressibility on body drag; for airplanes with maximum speed up to 500 km/h assume Ma=1.0 , for faster (but subsonic) airplanes assume Ma=1.05 , S wet - so called “wet area” - external area of the fuselage body in contact with the air flow; the area should be calculated based on the accurate geometrical data and drawings of the fuselage; for less accuracy calculations following formula can be used: S wet =2.8⋅l f⋅ S f , l f - total length of the fuselage, S f - largest cross section area of the fuselage measured at ln f from nose of the fuselage, f - aspect ratio of the fuselage defined as: lf f= , 4⋅S f
where:
C m a.c.
-
pitching moment coefficient of the wing measured in aerodynamic center of the wing
x a.c. =
x a.c. ca xC ca
2
- relative coordinate of the aerodynamic center (same as for wing section) - relative coordinate of the center of mass ot the airplane - horizontal tail volume ratio
eta_f
1,5 1,4 1,3 1,2 1,1 1,0 2 4 6 8 10 12 14 16