5.空气动力学与飞行性能
飞行原理及空气动力学知识
飞行原理及空气动力学知识飞行原理及空气动力学知识飞机的空气动力性能是决定飞机飞行性能的一个重要因素。
飞行员既要熟悉飞机空气动力的产生和变化，同时也要清楚飞机空气动力性能的基本数据。
下面是店铺为大家带来的飞行原理及空气动力学知识，欢迎大家阅读浏览。
一. 滑行飞机不超过规定的速度，在地面所作的直线或曲线运动叫滑行。
对滑行的基本要求是：飞机平稳地开始滑行，滑行中保持好速度和方向，并使飞机能停止在预定的位置。
飞机从静止开始移动，拉力或推力必须大于最大静摩擦力，故飞机开始滑行时应适当加大油门。
飞机开始移动后，摩擦力减小，则应酌量减小油门，以防加速太快，保持起滑平稳。
滑行中，如果要增大滑行速度，应柔和加大油门，使拉力或推力大于摩擦力，产生加速度，使速度增大，要减小滑行速度，则应收小油门，必要时，可使用刹车。
二. 起飞飞机从开始滑跑到离开地面，并升到一定高度的运动过程，叫做起飞。
飞机起飞的操纵原理飞机从地面滑跑到离地升空，是由于升力不断增大，直到大于飞机重力的结果。
而只有当飞机速度增大到一定时，才可能产生足以支持飞机重力的升力。
可见飞机的起飞是一个速度不断增加的加速过程。
;剩余拉力较小的活塞式螺旋桨飞机的起飞过程，一般可分为起飞滑跑、离地、小角度上升(或一段平飞)、上升四个阶段。
对有足够剩余拉力的螺旋桨飞机，或有足够剩余推力的喷气式飞机，因可使飞机加速并上升，故起飞一般只分三个阶段，即起滑跑、离地和上升。
(一)起飞滑跑的目的是为了增大飞机的速度，直到获得离地速度。
拉力或推力愈大，剩余拉力或剩余推力也愈大，飞机增速就愈快。
起飞中，为尽快地增速，应把油门推到最大位置。
1.抬前轮或抬尾轮前三点飞机为什么要抬前轮?前三点飞机的停机角比较小，如果在整个起飞滑跑阶段都保持三点姿态滑跑，则迎角和升力系数较小，必然要将速度增大到很大才能产生足够的升力使飞机离地，这样，滑咆距离势必很长。
因此，为了减小离地速度，缩短滑跑距离，当速度增大到一定程度时就需要抬起前轮作两点姿态滑跑，以增大迎角和升力系数。
空气动力学对飞行器性能的影响研究
空气动力学对飞行器性能的影响研究长久以来，人类一直对航空领域充满了热情和好奇心。
而在探索飞行的过程中，空气动力学的研究成为了一个至关重要的领域。
空气动力学是研究空气在物体表面上的流动以及对物体的影响的科学。
它对于飞行器的设计和性能起着关键性的作用。
空气动力学的研究内容涵盖了飞行器在空气中运动所涉及的各个方面，包括气动力、气动力矩和气动特性等等。
通过对这些内容的深入研究，人们可以更好地理解空气对飞行器的作用，从而提升飞行器的性能。
首先，空气动力学对飞行器的升力产生起着至关重要的作用。
升力是飞行器在飞行中产生的竖直向上的力，它使得飞行器能够克服重力并保持在空中飞行。
在空气动力学的研究中，通过深入分析气体在飞行器表面的流动特性，可以确定产生升力的主要因素。
例如，飞机翼的形状和倾角、飞机的速度和重量等因素都会对升力产生影响。
通过对这些因素进行优化，可以有效地增加升力的产生，提高飞行器在空中的性能。
其次，空气动力学还对飞行器的阻力产生影响。
阻力是飞行器在空气中运动时所受到的阻碍力，它会消耗掉飞行器的能量，限制其飞行的速度和距离。
空气动力学研究中，人们通过分析气体在飞行器表面的流动情况，可以确定产生阻力的主要因素。
例如，飞机的形状、速度和表面粗糙度等都会对阻力产生影响。
通过减小这些因素对阻力的贡献，可以有效地降低阻力的产生，提高飞行器的速度和航程。
此外，空气动力学还对飞行器的稳定性和操控性产生了重要影响。
稳定性是指飞行器在飞行中保持平衡的能力，而操控性则是指飞行器对于飞行员操纵指令的响应能力。
通过空气动力学的研究，可以确定控制表面的位置和形状对于飞行器稳定性和操控性的影响。
例如，通过调整飞机的尾翼和副翼的位置和形状，可以改变飞机的稳定性特性，使其更易于控制。
此外，空气动力学还对飞行器的气动外形设计起到关键性的作用。
气动外形设计是为了使飞行器在空气中的运动更为高效和稳定，减少阻力和提高升力。
通过空气动力学的研究，可以确定气动外形的最佳设计，以实现最佳的气动性能。
空气动力学在飞机中的应用
空气动力学在飞机中的应用一、飞机气动力性能研究飞机气动力性能是指飞机运动中的空气动力学问题，包括阻力、升力、稳定性和控制等方面。
在设计飞机时，需要通过气动力测试获得飞机的气动特性，如飞行速度、升力系数、阻力系数和滚转、俯仰和偏航的阻力、升力和动力系数等。
通过这些数据，可以进一步推导出飞机的稳定性和控制性能，从而精确地设计出符合需求的飞机。
二、飞机空气动力设计优化飞机的翼型、机身和尾翼等部件都需要经过空气动力设计优化，以满足对飞机某些特定要求，如高升力系数、低阻力系数等。
设计优化需要采用计算机辅助设计软件，模拟不同设计方案的气动力性能，并通过优化算法得出最优方案。
三、飞机气动噪声控制气动噪声是指飞机在飞行过程中由于空气流动引起的噪声，对周围环境和航空器本身都会产生影响。
控制气动噪声是飞机设计中一个重要的目标。
控制气动噪声需要从翼型、机身、发动机进气、襟翼等方面入手，采用减噪技术来减少气动噪声的产生。
四、飞机稳定性和控制性能研究飞机的稳定性和控制性能直接影响到飞行安全和操纵性，是飞机设计中的重要问题。
稳定性研究包括静态稳定、动态稳定和自稳性分析，控制性能研究包括操纵质量、慌张性、阶跃响应等方面。
通过空气动力学模拟和试验，可以获得精确的稳定性和控制性能参数，指导飞机设计和飞行测试。
五、飞机结构强度分析飞机的结构强度和气动性能紧密相关，因为飞机结构设计需要满足飞机在飞行过程中所受的各种气动载荷。
空气动力学模拟和试验可以为飞机结构强度分析提供载荷数据，指导各个部件的强度设计和选型。
空气动力学在飞机设计中的应用非常广泛，涉及到飞机气动力性能、设计优化、气动噪声控制、稳定性和控制性能研究以及结构强度分析等方面。
随着计算机技术和试验技术的不断发展，空气动力学在飞机设计中的应用将会越来越重要。
飞机飞行时，受到空气流动的影响，包括阻力、升力、推力和重力等，而这些力量的平衡和协调是保证飞机在空中稳定飞行和安全运作的重要因素。
空气动力学与飞行原理 第5章 多旋翼无人机基本飞行原理
壹 多旋翼无人机飞行性能
（四）避障性能
避障性能是指多旋翼无人机发现、识别并躲避障碍物的能力 。它是多旋翼无人机特有的飞行性能之一，也是其安全性能的重 要指标。目前只有部分多旋翼无人机具备该性能（如大疆精灵 4Pro、零度多比等）。该项性能的提出主要源于多旋翼无人机 多数情况飞行高度较低（100m以内），近地飞行时面临的地形 环境复杂，有房屋建筑、树木、室内、行人等。避障性能的主要 衡量指标为障碍物的大小、躲避障碍物的反应时间、反应距离与 躲避维度。
3
壹 多旋翼无人机飞行性能
（一）飞行速度
多旋翼无人机的飞行速度性能与固定翼无人机不同，主要指最大 垂直上升速度、最大垂直下降速度和最大水平飞行速度。飞行速度对 竞速无人机、竞速航拍无人机有明显意义。但在普通消费级无人机中 ，该意义不大。目前最大垂直上升速度和下降速度均在5m/s以内。最 大水平飞行速度在28m/s以内。随着技术水平的提升，这些飞行速度 均会有所提升，同时对飞控系统、动力系统等提出更高要求
7
贰 多旋翼无人机操纵及控制原理 （一）垂直运动 （六）侧向运动
（五）前后运动
（二）俯仰运动 （三）滚转运动
（四）偏航运动
8
贰 多旋翼无人机操纵及控制原理
目前市场上普遍为无变距多旋翼无人机，其飞行原理与固定翼无人机和无人直升机原理不同，主要体 现在两个方面：
（1）通过调节每个旋翼的转速大小，从而调节升力大小，实现升力的大小和方向发生变化。没有自 动倾斜器，不能通过变距控制每片桨叶的攻角达到改变桨盘平面和升力的作用。
四旋翼无人机俯仰运动状态下的飞行原理示意图
5
壹 多旋翼无人机飞行性能
（三）悬停性能与定位性能 多旋翼无人机的悬停性能定义与无人 直升机相同，具体见4.5节。悬停是旋翼无 人机特有的飞行性能之一，它与定位性能 一起作为衡量多旋翼飞行性能的一项指标。 一般现有无人机采用GPS定位技术、超声 波定位技术或基于双目视觉的定位技术。 悬停精度受定位技术发展的限制。抗干扰 性能一方面与定位技术相关，另一方面与 飞控算法也有一定关系。目前较好的消费 级多旋翼无人机水平定位精度为1.5m，垂 直定位精度为0.5m。
空气动力学与飞行原理
空气动力学与飞行原理飞行是人类向往已久的梦想，而空气动力学就是飞行的基石。
它是研究空气对物体运动和力学性质的学科，它让飞机得以在空中翱翔，是现代航空工程的重要理论基础。
空气动力学主要研究空气流动以及空气对物体的作用力。
根据牛顿第二定律，物体所受力等于物体质量乘以加速度，所以在飞行中，需要考虑的第一个因素就是空气对飞机的作用力。
飞机在飞行时受到的主要力有重力、升力、阻力和推力。
首先，重力是指地球对物体的吸引力。
它是物体垂直向下的力，是使飞机下降的力。
在飞行中，飞机需要克服重力的作用，才能保持在空中飞行。
而升力则是使飞机保持在空中的力。
升力产生的原因是飞机在运动时空气产生一个向上的反作用力。
根据伯努利定律，当气流通过飞机的翼面时，流速增加，压力下降，形成一个向上的压力差，从而产生升力。
为了增加升力，翼面通常具有弯曲的形状，称为翼型。
翼型的选择和设计对于飞机的性能有着至关重要的影响。
然而，飞机在飞行中还会受到阻力的作用。
阻力是指空气对飞机运动的阻碍力，它使得飞机需要消耗更多的能量来保持飞行速度。
阻力有两个主要的分量，一个是摩擦阻力，即飞机表面与空气之间的阻力；另一个是压力阻力，即飞机运动过程中的压力差引起的阻力。
为了减小阻力，飞机的外形通常设计为流线型，以使空气尽量顺利地流过飞机的表面。
在飞行过程中，推力是让飞机向前移动的力。
飞机需要通过推力来克服阻力，以保持飞行速度。
推力的来源通常由喷气发动机、涡轮风扇发动机或者螺旋桨引擎提供。
除了这些基本的力量，空气动力学还研究了气动力学现象，比如气流分离、失速、升力和阻力对速度、密度、粘度的依赖关系等。
这些研究为飞机的设计和性能提供了理论依据。
空气动力学的研究成果不仅仅运用在飞机上，还应用在车辆、建筑、桥梁等领域。
例如，对于一座高大的建筑物，空气动力学研究可以帮助设计师了解建筑物在强风条件下的受力情况，从而选择合适的设计方案。
总的来说，空气动力学是研究空气对物体运动和力学性质的学科，是现代航空工程的基础。
空气动力学中的气流特性和飞行控制
空气动力学中的气流特性和飞行控制在现代航空领域，空气动力学是一个关键的研究领域，它研究了空气流动对于飞行器运动、稳定性和控制的影响。
了解空气动力学的气流特性和飞行控制对于飞行器的设计、改进和安全十分重要。
本文将深入探讨空气动力学中的气流特性以及如何通过控制手段实现飞行器的稳定和操控。
一、气流特性在空气动力学中，气流特性是指空气在其流动过程中表现出的物理特性。
了解气流特性对于理解飞行器的运动和行为至关重要。
1. 气流压力分布气流在飞行器周围形成了压力的分布，这种压力分布直接影响了飞行器的升力和阻力。
当气流在飞行器的上表面比下表面快时，会形成更低的压力，从而产生升力。
而当气流在飞行器的下表面比上表面快时，会形成更高的压力，从而产生阻力。
通过调整飞行器的形状和机翼的倾斜角度，可以改变气流压力分布，从而控制飞行器的升力和阻力。
2. 气流湍流气流在运动过程中可能产生的湍流是另一个重要的气流特性。
湍流会导致气流的速度和方向的非均匀性，这会对飞行器的操控和稳定性产生影响。
通过采用湍流减阻技术和稳定性增强措施，可以降低湍流对飞行器的影响，提高飞行的效率和安全性。
3. 气流的速度和方向气流的速度和方向是另一个需要重点关注的气流特性。
飞行器的性能和稳定性很大程度上取决于气流的速度和方向。
通过风洞试验和模拟计算，可以准确地预测不同气流条件下飞行器的行为，并对飞行器进行改进和优化。
二、飞行控制在空气动力学中，飞行控制是指通过操作飞行器的控制面、引擎和系统，实现对飞行器运动和姿态的控制。
飞行控制是保证飞行器安全、稳定和有效飞行的关键。
1. 控制面飞行器的控制面包括副翼、升降舵和方向舵等，通过操作这些控制面可以改变飞行器的姿态和运动。
通过细致的控制面设计和操控手段，飞行员可以实现对飞行器的精确操控，从而满足不同飞行任务的需求。
2. 自动控制系统随着航空技术的发展，自动控制系统在飞行器中起着越来越重要的作用。
自动控制系统可以通过自主的传感器、计算机和执行器实时监测飞行器的状态，并根据预设的飞行方案进行调整和控制。
空气动力学与飞行原理课件：旋翼空气动力学 、牛顿定律与无人机受力
例如无人机的定直平飞状态的飞行性能就可以利用牛顿第 一定律来分析。在定直平飞状态无人机所受的合外力为零。即升 力等于重力，推力等于阻力。此时无人机保持定直平飞状态。图 为无人机定直平飞所受外力示意图。
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空气动力学与飞行原理
牛顿定律与无人机受力
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壹 目录页
一、
牛顿定律
二、
无人机受力
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壹 牛顿定律
在考虑固定翼无人机的飞行稳定性特性时，需要将其当成 刚体，除了具有三个平动的自由度，还具有绕机体轴转动的三个 转动自由度。如果评价其飞行性能，则可以将无人机作为质点处 理，只有三个平动自由度，此时牛顿定律可以解释无人机的多数 飞行性能。
悬停时桨叶气动区域分布
前飞时刻桨叶气流区域分布
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贰 旋翼
（三）桨尖失速、桨尖涡和地面效应
地面效应 由于在后退区域，桨叶旋转速度和前飞速度相减，会导致后退区域的升力损失，会造成桨盘升力的不对 称，此时为了保持升力对称，弥补升力损失，需要给桨叶一个较大的变距操纵，此时翼尖速度较大且处于较 大攻角之下，则会出现翼尖失速情况。 当直升机悬停靠近地面时，将会产生明显的地效效应。地效效应会使直升机诱导阻力减小，同时能获得 比空中飞行更高升阻比的流体力学效应:当运动的直升机距地面(或水面)很近时，整个桨盘的上下压力差增大， 升力会陡然增加。
桨叶截面形状-翼型
对称和非对称翼型
5
壹
翼型
对于翼型，其空气动力产生原理与固定翼翼型相同，由伯努利定理可以解释其升力产生原因。 升力计算公式也与固定翼翼型相同。即
L
1 2
空气动力学对飞行器性能影响分析
空气动力学对飞行器性能影响分析飞行器是一种依靠空气动力学原理实现飞行的载具。
空气动力学是研究飞行器在空气中运动的力学学科，它涉及到飞行器的气动力、气动设计和气动性能等方面。
空气动力学对飞行器性能有着重要的影响，本文将对空气动力学对飞行器性能的影响进行详细的分析。
首先，空气动力学对飞行器的气动力产生直接影响。
气动力是指空气对飞行器表面施加的作用力和力矩。
飞行器在空气中运动时，流经飞行器表面的空气会产生阻力、升力和剪切力等。
这些气动力的大小和方向决定了飞行器的运动状态和性能。
例如，在飞机起飞和着陆时，需要克服空气阻力产生的引力，而在飞行过程中，升力力矩则使得飞机能够保持在空中飞行。
因此，准确地分析和预测飞行器的气动力对于设计和改善飞行器的性能具有重要意义。
其次，空气动力学对飞行器的气动设计起到关键作用。
气动设计是指通过改变飞行器的外形、翼型和表面特性等来实现所需的气动性能。
通过合理的气动设计，可以降低飞行器的阻力、提高升力，并优化飞行器的稳定性和操纵性。
例如，在商业飞机的气动设计中，采用了翼型、机身和尾翼等结构，以实现最佳的升力和阻力比。
这些气动设计的改进可以显着提高飞行器的性能，例如提高燃料效率、降低噪音和减少空气污染等。
另外，空气动力学对飞行器的气动性能进行分析，有助于实现飞行器的稳定控制。
飞行器的稳定性和操纵性是指飞行器在各种工况下的稳定性和响应性能。
空气动力学对飞行器的稳定性和操纵性的影响主要体现在飞行器的动力学特性和控制响应上。
通过分析和模拟空气动力学，可以预测和改善飞行器的稳定性和操纵性。
这对于飞行器的安全性和操作性具有重要意义。
例如，航空器设计中需要考虑到各种气动因素，确保在各种飞行状态下航空器的稳定性和操纵性能良好。
此外，空气动力学对飞行器的性能影响还体现在其速度和飞行高度的限制上。
由于空气动力学的特性，飞行器在不同速度和高度下会受到不同的空气气动力影响。
在高速飞行时，空气动力学会引起剧烈湍流和冲击波现象，对飞行器的稳定性和结构强度提出了更高的要求。
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3.1飞机的自由度 有六个自由度：三个平移和三个转动
y立轴
My Mz
Mx
z横轴
3.2飞机的运动
绕横轴的转动 称为俯仰运动
绕纵轴的转动 称为横滚运动
绕立轴的转动称为偏航运动
3.3飞机的稳定性
欲使物体具有稳定性
① 物体在受到扰动后能够产生稳定力矩，使物体具有 自身恢复到平衡状态的趋势
② 在恢复过程中同时产生阻力力矩，保证物体最终恢 复到平衡状态
大气环境
飞 行 环 境
空间环境
是航空器的唯一飞行环境，飞行原理：借助 空气 产生的升力来平衡地球引力，借助发 动机推力平衡空气阻力
是航天器的主要飞 行环境，飞行原理： 借助惯性离心力， 前行阻力减小，借 助惯性向前
目的： 为了准确描述飞行器的飞行性能，就 必须 建立一个统一的标准，即标准大气
国际标准大气规定 大气被看成完全气体，服从气体状态方程 以海平面的高度为零。且在海平面上，大气的 标准状态为 气温T=15摄氏度 压强P=1个标准大气压（10330kg/m ² ） 密度ƥ= 1.225kg/m3 音速a=341m/s
航程 飞机在无风和不加油 的条件下，连续飞行 耗尽可用燃油时飞行 的水平距离
着陆滑跑距离 飞机从接地点开始，经滑跑 减速直至完全停止下来所经 过的距离叫着陆滑跑距离
在起飞降落时增加机翼的升 力，从而降低飞机离地和接 地速度，缩短起飞和降落滑 跑距离，目前使用的增升装 置原理主要有三类：
1..增大翼型弯度 2.增大机翼面积 3.延缓机翼上的附面层分离
阻力是与飞机运动轨迹平行，与飞行速度方向相反 的力。阻力阻碍飞机的飞行，但没有阻力飞机又无法 稳定飞行。
X
Cx
飞机各部件之间 的平滑过渡和整流 包皮，可以有效地 减小干扰阻力的大 小。
2.2.4诱导阻力
由于翼尖涡的诱导，导致气流下洗，在平行于相对 气流方向出现阻碍飞机前进的力，这就是诱导阻力。
影响诱导阻力的因素
➢机翼平面形状：椭圆形机 翼的诱导阻力最小。 ➢展弦比越大，诱导阻力越小 ➢升力越大，诱导阻力越大 ➢平直飞行中，诱导阻力与飞行 速度平方成反比 ➢翼梢小翼可以减小诱导阻力
Ma与飞行器飞行速度的关 系
Ma<0.4, 为低速飞行； 飞行器飞行速度越大，Ma就 越大， 0.4<Ma<0.85, 为亚声速飞行； 飞行器前面的空气就 压缩得越厉害。0.85<Ma<1.3, 为跨声速飞行；
1.3<Ma<5.0, 为超声速飞行；
Ma>5.0，为高超声速飞行
4.1相对运动原理 飞机相对运动原理：飞机以一定速度作水平直线飞行时， 作用在飞机上的空气动力与 远前方空气以该速度流向静止 不动的飞机时 所产生的空气动力效果完全一样。
管道中以稳定的流速流动的流体，若流体不可压缩，且与 外界无能量交换，则沿管道各点的动压与静压之和等于常 量
1 2
v2
P
P0
静压（P）+动压（12 v2 ）=总压（ P0 ）=常数
速度越大，动压也大，静压越小 速度越小，动压也小，静压越大
超音速气流在变截面管道中的流 动情况，与低速 气流相反，收缩 管道将使超音速气流减速、增压； 而扩张形管道将使超音速气流增 速、减压。
大气的粘性是空气在流动过程中表现出的一种物理性质。 大气的粘性力是相邻大气层之间相互运动时产生的牵扯作 用力，也叫大气摩檫力。它和相邻流动层的速度差和接触 面积成正比，与相邻的距离成反比。把不考虑粘性的流体 称为理想流体或无粘流体
当气体的压强改变时其密度和体积改变的性质
当气流速度较小时（M<0.4），压强和密度变化 很小，可以不考虑大气可压缩性的影响
4.2质量守恒与连续方程
取横截面1,2，假设在 流管中流动的流体质量 既不 会穿越流管流出， 也不会有其它流体质量穿越流 面流入，则通过流管各截面的质量流量必须相等
可压缩流体沿管道流动的连 续性方程
P₁A₁ρ₁=P₂A₂ρ₂=常数
不可压缩流体沿管道流动的 连续性方程 P₁A₁=P₂A₂=常数
4.3 伯努利定理
状态参数：压强P、温度T、密ƥ。 状态方程：
P=Ƥrt
其中：T为大气绝对温度（单位K），和摄氏温度t （单位°C）之间的关系为：T=t+273;R为大气气体 常数，R=287.05J/KG.K
3.1连续性 当航空器在空气介质中运动时，由于其外形尺寸远远大于气体 分子的自由行程（一个空气分子经一次碰撞后到下一次碰撞前 平均走过的距离），故在研究航空器和大气之间的相对运动时， 气体分子之间的距离完全可以忽略不计，即把气体看成是连续 的介质
•诱导阻力(Induced Drag)
升力
粘性
由于飞机表面上空气有粘性，气流与飞机表面发生粘 滞摩擦而引起的与飞行方向相反的力，称为摩擦阻力。
摩擦阻力的大小与附面层的类型密切相关，此外 还取决于空气与飞机的接触面积和飞机的表面状况。 ➢ 紊流附面层的摩擦阻力比层流附面层的大。 ➢ 飞机的表面积越大，摩擦阻力越大。 ➢ 飞机表面越粗糙，摩擦阻力越大。
生活中伯努利定理
V P V P
安全线
地铁
压强大
人 压强
小
V
1.机翼
1.1翼型：沿平行于飞机对称平面的切平面切割机翼 所 得到的剖面。
机翼的效率受 翼型的影响极 大，在一定程 度上是受翼型 弯度的影响和 厚度的影响。
1.2参数
前缘：最前端的点 后缘：最后端的点 翼展：机翼翼尖两端点的距离 翼弦：前缘和后缘之 间的连线 迎角：翼弦与相对气流速度之间的夹 角 后掠角：弦线与垂直于机身纵轴的夹 角 上（下）反角：机翼的底面与垂直于 立 轴平面的夹角 安装角：机翼安装在机身上时翼根翼 剖面弦线与机身轴线之间的夹角 压力中心：机翼升力的着眼点，即升 力作用线与 翼弦的交点
1 2
S
C x —飞机的阻力系数
1 2
—V飞2 机的飞行动压
S —机翼的面积。
阻力产生原因 对于低速飞机，根据阻力的形成原因，可将阻力分为：
•摩擦阻力(Skin Friction Drag) •压差阻力(Form Drag) •干扰阻力(Interference Drag)
废阻力 (Parasite Drag)
当大气流动速度较高（M>0.4）时，压强和速度 的变化很明显，就必须考虑大气的可压缩性
声速：声波在物体中的传播速度
水中的声速
1440 m/s
标准大气中的声速 341m/s
介质的可压缩性越大，声速越小，
如空气
介质的可压缩性越小，声速越大，
如水
马赫数Ma的定义为
V：飞行速度，a：当地声速。 可衡量空气受到压缩的程度
2.飞机上的作用力 升力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。
升力 Lift
水平直线匀速飞行
升力=重力
推力
推力=阻力
Pull
阻力 Drag
重力
Weight
2.1 升力
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。
P1
1 2
v12
4.2速度
最大平飞速度：一般是指发动机最大推力状态下，飞机做水平直 线飞行时所能达到的最高稳定平飞速度。
最小平飞速度：飞机最小平飞速度是维持飞机水平直线稳定飞行的 最低速度
巡航速度：每千米耗油量最小的飞行速度，即达到最大航程的飞 行速度
4.3距离
航时 飞机耗尽可用燃 油时能持续飞行 的时间
起飞距离 从开始滑跑到飞 机越过安全高度 时所经过的水平 距离
2.2.2压差阻力
压差阻力是由处于流动空气中的物体的前后的压 力差，导致气流附面层分离，从而产生的阻力。
分
离
涡
点
流
区
机翼表面的气流分离
空气流在机翼前缘受到阻挡， 流速减慢，压力增大；在后缘， 由于气流分离形成涡流区，压 力减小。
2.2.3干扰阻力
飞机的各个部件，如机翼、机身、尾翼的单独阻力 之和小于把它们组合成一个整体所产生的阻力，这种 由于各部件气流之间的相互干扰而产生的额外阻力， 称为干扰阻力。
P0
P2
1 2
v22
P0
P1
1 2
v12
P2
1 2
v22
v1 v2
P1 P2
2.1.2升力公式
L
Cy
1 2
v2
S
1 2
v 2C y S
C y —飞机的升力系数
V 1
2 —飞机的飞行动压
2
S —机翼的面积。
2.1.3升力系数随迎角的变化规律
➢当α<α临界，升力系数随迎角增大而增大。 ➢当α=α临界，升力系数为最大。 ➢当α>α临界，升力系数随迎角的增大而减小，进入失速区。
飞机的稳定性是指， 飞机受扰偏离原平 衡状态，偏离后飞 机能自动恢复到原 平衡状态的能力。
4.1高度
爬升率：单位时间内，飞机等速上升的高度
理论升限：升限当爬升率等于零时，飞机上升的高度
实用升限：当爬升率小于某一规定值时，飞机所达到的高度就叫做升 限0.5m/s（亚声速飞机）或5m/s（超声速飞机）