飞行原理(升力和阻力)

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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。

飞行原理课后简答题

飞行原理课后简答题

什么是国际标准大气?所谓国际标准大气ISA,就是人为地规定大气温度、密度、气压等随高度变化的关系,得出统一的数据,作为计算和试验飞机的统一标准,以便比较。

空气温度:t=288.15k、15C 大气压强:p=101325N/m2=29.92incHg=1013mbar 叙述升力产生的原因空气之间的相互粘滞或牵扯的特性,就是空气的粘性。

空气分子的不规则运动,是造成空气粘性的主要原因。

相邻两层空气之间有相对运动时,会产生相互牵扯的作用力,这种作用力叫做空气的粘性力,或称空气的内摩擦力。

因为粘性的存在才使气流沿弯曲翼面流动。

当空气沿机翼表面积弯曲时,会试图与上层气流分离。

但是,由于形成真空会遇到很强的阻力,因此分离过程会降低气压并是相邻的上层气流弯曲。

气压的降低以因素传播,导致大量空气在机翼周围弯曲。

这就是机翼上表面产生低压的原因,也是机翼后缘产生下洗的原因。

空气弯曲导致了机翼上表面的压力降低,由于伯努利效应,压力降低导致气流加速,机翼上表面气流加速是压力降低的结果而不是其原因,翼表面压力差是产生升力的原因。

后缘襟翼分哪几种?各有什么特点?增升效果如何?A. 分裂襟翼、简单襟翼、富勒襟翼、开缝襟翼、双开缝襟翼B. 机翼的上表面没有移动,而下表面向下移动。

提高升力时也会产生很大的压差阻力,有助于提高低速时的升力,并使俯冲时的飞机减速C. 简单的铰接在机翼内侧最后20%左右的位置,襟翼展开的最初20 °内,他能提高升力,并且低速时阻力会增加的很多,当襟翼的展开角度超过20 °,压差阻力急剧增加,而升力增加很少或没有增加D. 不但能改变翼型的后缘形状,而且能向后移动。

结果是既增加了弯度,又增加了机翼面积。

更大的机翼能偏转更多的气流,增加的弯度能增大下洗气流速度E. 开缝襟翼既向下也想后伸展,如福勒襟翼一样,再加上襟翼和机翼之间的缝隙也被充分利用,级以上表面边界层内流过的气流损失了大量的动能,这样,当气流到达襟翼上时,有可能发生分离并导致失速。

飞行原理简介

飞行原理简介

飞行原理简介(一)要了解飞机的飞行原理就必须先知道飞机的组成以及功用,飞机的升力是如何产生的等问题。

这些问题将分成几个部分简要讲解。

一、飞行的主要组成部分及功用到目前为止,除了少数特殊形式的飞机外,大多数飞机都由机翼、机身、尾翼、起落装置和动力装置五个主要部分组成:1. 机翼——机翼的主要功用是产生升力,以支持飞机在空中飞行,同时也起到一定的稳定和操作作用。

在机翼上一般安装有副翼和襟翼,操纵副翼可使飞机滚转,放下襟翼可使升力增大。

机翼上还可安装发动机、起落架和油箱等。

不同用途的飞机其机翼形状、大小也各有不同。

2. 机身——机身的主要功用是装载乘员、旅客、武器、货物和各种设备,将飞机的其他部件如:机翼、尾翼及发动机等连接成一个整体。

3. 尾翼——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,有的高速飞机将水平安定面和升降舵合为一体成为全动平尾。

垂直尾翼包括固定的垂直安定面和可动的方向舵。

尾翼的作用是操纵飞机俯仰和偏转,保证飞机能平稳飞行。

4.起落装置——飞机的起落架大都由减震支柱和机轮组成,作用是起飞、着陆滑跑,地面滑行和停放时支撑飞机。

5.动力装置——动力装置主要用来产生拉力和推力,使飞机前进。

其次还可为飞机上的其他用电设备提供电源等。

现在飞机动力装置应用较广泛的有:航空活塞式发动机加螺旋桨推进器、涡轮喷气发动机、涡轮螺旋桨发动机和涡轮风扇发动机。

除了发动机本身,动力装置还包括一系列保证发动机正常工作的系统。

飞机上除了这五个主要部分外,根据飞机操作和执行任务的需要,还装有各种仪表、通讯设备、领航设备、安全设备等其他设备。

二、飞机的升力和阻力飞机是重于空气的飞行器,当飞机飞行在空中,就会产生作用于飞机的空气动力,飞机就是靠空气动力升空飞行的。

在了解飞机升力和阻力的产生之前,我们还要认识空气流动的特性,即空气流动的基本规律。

流动的空气就是气流,一种流体,这里我们要引用两个流体定理:连续性定理和伯努利定理:流体的连续性定理:当流体连续不断而稳定地流过一个粗细不等的管道时,由于管道中任何一部分的流体都不能中断或挤压起来,因此在同一时间内,流进任一切面的流体的质量和从另一切面流出的流体质量是相等的。

飞行原理整理

飞行原理整理

飞行原理整理机翼表面积冰(雪、霜)对飞机飞行性能的影响:升力系数曲线斜率减小、同一迎角的阻力系数增大、同一迎角升阻比和最大升阻比减小、临界迎角、最大升力系数减小。

失速:当迎角大于临界迎角时,升力系数急剧下降,阻力系数急剧增加。

飞行马赫数:前方来流的速度v (即飞机相对气流的速度)与当地音速a之比。

局部马赫数:、局部真速与局部音速之比。

临界马赫数:产生局部激波的M数。

高亚音速飞机飞行时存在的问题:可能会产生局部激波。

高亚音速飞机的气动外形特点:亚音速飞机的飞行马赫数一定要小于飞机的临界马赫数。

在高亚音速飞行的飞机上,通过在气动外形设计上改善飞机的跨音速空气动力特性,减小波阻,使之能很快通过跨音速区域进人超音速飞行。

高速飞机气动外形变化的主要目的:提高临界马赫数、改善飞机的跨音速空气动力特性和减小波阻。

改善原理:采用薄翼型(气流加速比较缓慢,超音速气流的膨胀加速也比较平缓,局部激波的位置靠后,可以缓和激波诱导的附面层分离)。

后掠机翼、翼刀。

超音速气流速度与截面积、密度(压强)的关系:由连续性定理,在同一流管内,速度增加,空气密度减小。

在超音速时,密度的减小量大于速度的增加量,故加速时要求截面积增大。

因此,M>1时,流管扩张,流速增加,流管收缩,流速减小。

要想获得超音速气流,截面积应该先减后增。

飞机各部件、燃料、乘员、货物等重力的合力,叫飞机的重力。

飞机重力的着力点叫做飞机重心。

重心的前后位置常用重心在某一特定翼弦上的投影到该翼弦前端的距离,占该翼弦的百分数来表示。

Xt 纵轴,平行于机身轴线,指向机头。

Yt 立轴,飞机对称面内,垂直于Xt ,指向座舱上方。

Zt 横轴,垂直于飞机对称面,指向右翼。

绕横轴(OZ轴)的转动称为俯仰转动、绕纵轴(OX轴)的转动称为滚转、绕立轴(OY轴)的转动称为偏航。

飞行中,飞机的机翼、机身、尾翼等部件都承受着空气动力的作用,所有作用在飞机上的外力与力矩之和为零的飞行状态,称为平衡状态。

飞行的原理和应用知识点

飞行的原理和应用知识点

飞行的原理和应用知识点1. 简介飞行是指物体在大气中通过空气动力学原理实现在空中的移动。

飞行已经成为现代文明中不可或缺的一部分,广泛应用于民航、军事航空、航天等领域。

本文将介绍飞行的基本原理和应用的知识点。

2. 飞行原理飞行原理是指飞行器起飞、维持和改变飞行状态的科学原理。

主要涉及以下几个方面:•气动力学: 气动力学研究空气在物体表面上的作用力和物体在空气中运动的关系。

主要包括升力、阻力、势能和动能等概念。

•机翼设计: 机翼是飞行器最重要的部件之一,充当飞行中生成升力的关键组件。

机翼的形状、曲率、悬挂角度等参数对飞行性能产生重要影响。

•推进系统: 推进系统通过提供动力使飞行器前进。

常见的推进系统包括螺旋桨、喷气发动机、火箭发动机等。

•操纵系统: 操纵系统是控制飞行器方向和姿态的关键部件。

它包括舵面、操纵杆、自动驾驶系统等。

3. 飞行器的种类和应用飞行器根据不同的功能和应用可以分为多个类别,下面介绍几种常见的飞行器和其应用。

3.1 飞机飞机是一种主要依靠机翼产生升力并通过推进系统前进的飞行器。

根据用途和功能,飞机可以分为军用飞机和民用飞机两大类。

军用飞机包括战斗机、轰炸机、侦察机等,用于军事目的。

民用飞机用于民航运输、货运、救援和航空旅游等领域。

3.2 直升机直升机是一种通过旋转主旋翼产生升力并通过尾桨提供推进力的飞行器。

其特点是垂直起降能力和悬停能力。

直升机广泛应用于军事、民航、医疗救援等领域。

3.3 无人机无人机是一种不需要人操控的飞行器,通过遥控或自主导航系统进行飞行。

无人机在军事侦查、航空摄影、农业喷洒、气象观测等方面有着广泛的应用。

3.4 航天器航天器是指进入外层空间的飞行器,包括卫星、航天飞机、火箭等。

航天器常用于通信、气象监测、科学研究和太空探索等领域。

4. 飞行安全和应用技术飞行安全是飞行中最重要的问题之一。

为了保证飞行安全,飞行员需要经过专业的培训,并遵守飞行规章制度。

同时,飞行器的设计、制造和维护也要符合相关标准。

飞行原理知识要点

飞行原理知识要点

飞行原理知识要点在现代航空领域中,飞行原理是航空学的基础和核心部分。

了解飞行原理的主要要点可以帮助我们更好地理解飞行器的设计和操作。

本文将介绍飞行原理的几个重要要点。

气动力学飞行器在飞行过程中受到来自空气的气体动力学力学作用。

气动力学是研究空气流动和物体相互作用的学科。

气体动力学力学作用主要包括升力和阻力。

升力使飞行器能够在空中飞行,而阻力则是阻碍飞行器前进的力量。

升力的产生升力是飞行器在飞行时产生的垂直向上的力量,使飞行器能够在空中飞行。

升力主要由翼面上的气流速度差造成的气动力产生。

当飞行器的翼面前缘比后缘更加倾斜时,空气会在翼面上产生较大的压力差,从而产生升力。

阻力的克服阻力是飞行器飞行过程中的对抗力量,使飞行器受到空气阻碍。

在飞行过程中,飞行器需要克服阻力才能保持飞行。

减小飞行速度、增大翼面积和优化飞行器的外形都是减小阻力的方法。

推进力的提供推进力是飞行器前进的动力来源。

推进力主要由发动机提供,推动飞机向前飞行。

不同类型的飞行器采用不同方式产生推进力,如喷气式发动机、螺旋桨等。

控制飞行器在飞行过程中,飞行器需要进行姿态控制和方向控制。

姿态控制是控制飞行器在空中的姿态和角度,包括仰角、横摆角和偏航角。

方向控制则是控制飞行器飞行方向的过程。

飞行器稳定性飞行器的稳定性是指飞行器自身保持平衡和稳定的能力。

飞行器的稳定性取决于飞行器的设计和操纵。

通过合理的设计和飞行员的操纵,飞行器可以在飞行过程中保持稳定。

以上是飞行原理的几个重要要点,了解这些要点可以帮助我们更好地理解飞行器的飞行过程和设计原理。

飞行原理是航空领域中的基础知识,对于对航空行业感兴趣的人来说,具有重要意义。

民航理论考试知识点总结

民航理论考试知识点总结一、飞机结构与材料1. 飞机结构(1)飞机主要部件包括机翼、机身、尾翼和机载设备等。

其中,机翼起着提供升力的作用,机身负责容纳乘客和货物,尾翼用于稳定飞机的飞行姿态。

(2)常见的机翼类型有直翼、梁式翼和悬臂式翼等,每种类型都有其适用范围和特点。

(3)飞机结构的设计需考虑飞行和地面操作时的受力情况,保证飞机结构的强度和稳定性。

2. 材料(1)飞机结构的材料主要包括金属材料和复合材料。

金属材料主要是铝合金和钛合金,而复合材料则是碳纤维和玻璃纤维等。

(2)不同的材料具有不同的特性,如强度、刚度、重量和耐腐蚀性等,需根据具体情况选择合适的材料。

二、飞行原理1. 升力和阻力(1)升力是飞机飞行中产生的竖直向上的力,能够使飞机获得空中飞行性能。

(2)阻力是飞机在飞行过程中受到的空气阻力,是制约飞机速度和飞行高度的主要因素。

2. 马赫数(1)马赫数是飞机飞行速度与声速之比,用来描述飞机的超音速飞行状态。

(2)经济巡航速度指的是在燃油效率和航程之间取得平衡的速度,是飞机在巡航阶段的常用速度。

三、航空气象1. 大气层结构(1)大气分层包括对流层、平流层、中间层和外部层,各层之间存在不同的气象条件和特点。

(2)对流层是最接近地面的大气层,其特点为温度逐渐下降,湿度逐渐增加。

2. 气象变化(1)天气变化会对飞行造成影响,如风向、风速、降雨和雷暴等。

(2)飞行前需获取最新的气象信息,包括气象预报和实时气象条件,以保证飞行的安全性。

四、飞行器运行性能1. 起降性能(1)机场的起降场长是指在飞机最大起飞重量和最大降落重量下,飞机在限制性跑道上能够安全地进行起降的长度。

(2)起飞速度和着陆速度是飞机在起飞和着陆时所需的最小速度,需要根据具体的飞机类型和重量计算。

2. 巡航性能(1)巡航高度是指飞机在巡航阶段飞行的高度,通常选择巡航高度以获得最佳燃油效率和航程。

(2)巡航速度是指飞机在巡航阶段的经济速度,能够在燃油效率和速度之间取得平衡。

飞行原理

飞行原理飞行原理:要在空中飞行,需要考虑的不外乎空力的问题,要制造具有优越的空力的飞机就必须考虑到重量、升力、阻力、推力四个基本要素。

◆谈重量除去机体重量、燃料乘坐的人之外还包括货物的撘载量。

◆升力就是飞机胜过重量的力量。

◆阻力就是种种气流交织在一起把飞机引向后方的力量。

◆推力就是胜过抗力在空气中使飞机前进的力量。

鸟类和飞机的升力,主要是借着气流流过机翼表面的气流所造成的。

航空界以前有句俗语说: 只要有强力的引擎即使是门板也一定能飞。

这句话虽然是夸张了点,但并非不切实际,因为只要给予螺旋桨强大的马力,任何笨拙的机翼也能强拉飞起来。

但是要在空中飞的更有效率分法是调整机体的形状。

换句话说,要最大限度的发挥升力,最小限度的抑制阻力。

飞机在前进的时候,机翼上面的气流比机翼下面低,也就是说,飞行中的飞机就是在空气中气流插进去的异物,促使气流把飞机往上推挤。

升力大小因为种种的因素而被决定。

其中之一就是机翼的面积,被气流吹打的面积越大,产生的升力越大。

第二个要素是速度,流经过机翼的的空气越快,上下的压力差也就越大。

第三个要素是冲角,也就是说,对气流的机翼的倾斜度在某一定界线内,使得机翼上面的气流通路较长,速度便增加,与机翼下的流速差增加,升力也就变大,因此冲角越大升力也越大。

随着升力的作用与飞机的前进便产生了所谓的阻力,阻力主要有三种,那就是摩擦力、形状阻力和诱导阻力,前两种是因为飞机通过空气发生的,可以借着航空科学的进步和机体流线形调整而减小,我们可以想象一个方盒子跟一个圆球在空气中前进的阻力差别。

诱导阻力则是机翼所产生的升力的副产物,可以说这是发生升力必然引起的代价。

因为升力是由于气压差所产生,但是同时也发生吹下或伴流之类的情势。

这主要是在翼的尖端引起的,随着飞机的前进,机翼尖端便会产生螺旋状的气尾,将飞机拉向后,这就是所谓的诱导阻力。

一个机翼不可能无限长,一定有端点,我们现在知道翼端是很多问题的根源,翼前缘有点后掠的飞机,因几何形状的关系,翼前缘的气流不但往后走而且往外流,使翼端气流更复杂。

飞行原理基础2

第二章 飞机的升阻特性
一、飞机机翼的升力 二、飞机的阻力 三、全机的空气动力特性 四、飞机的增升装置
2016
一、飞机机翼的升力
(一)、机翼的形状及其参数
• 飞机的机翼是飞机产生升力的主要部件,也
就是说机翼的最主要作用就是产生升力、其次是 装油、稳定性和操纵性、外挂、连接等。
• 机翼的形状主要是指机翼的翼型、机翼的平
长之比值:

λ = L / b平均 = L2/S

6)根尖比(η):根尖比也叫梯形比,指
的是翼根弦长(b0)与翼尖弦长(b1)之比值:即:

η= b0/b1
• 矩形机翼η= 1,梯形机翼η>1,三角机
翼η= ∞ 。
3、机翼相对机身的位置及其参数
• 1)机翼的安装角(ф )是指机翼的弦线与
机体纵轴之间的夹角。
机前进的力叫阻力,用“ X ”表示。

飞机升力绝大部分是由机翼产生的。
• 尾翼也产生一些升力,但其作用主要是用作平衡
和操纵飞机,飞机其他部分产生升力很小,一般 不考虑。飞机的任何部分在飞行时都会产生阻力。
(三)、机翼升力的产生
• 当气流流过机翼时,气流从机翼前缘分成
上、下两股,分别沿机翼上、下表面流过,而 在机翼后缘重新汇合后向后流去。由于机翼上 表面比较凸出,流管变细,由连续性定理可知, 流管变细,流速加快,又根据伯努利定理,流 速加快,压力降低;在机翼下表面,机翼比较 平,或飞机的飞行有一定的迎角,气流受到阻 挡作用,流管变粗,流速减慢,压力增大。于 是,机翼上、下表面出现了压力差。我们将垂 直于相对气流方向(或垂直于飞机运动方向) 压力差的总和(集合),叫做机翼的升力。
组成的弧线叫翼型的中弧线,翼型中弧线的最高点距翼弦线的最大距离(fmax)与

飞机升力原理:空气动力学如何使飞机飞行

飞机升力原理:空气动力学如何使飞机飞行
飞机的升力产生是基于伯努利定律和牛顿第三定律等空气动力学原理。

以下是飞机升力原理的基本解释:
1. 伯努利定律:
伯努利定律描述了流体(在这里是空气)中速度增加与压力降低之间的关系。

在飞机的翼上,空气流速增加,导致气流的压力降低。

2. 飞机翼型:
飞机的翼型通常设计成上表面较为凸起,下表面较为平坦。

这种翼型差异导致了在翼上表面的空气流速相对较大,而在翼下表面相对较小。

3. 升力的产生:
当飞机前进时,飞机翼上的空气流速增加,根据伯努利定律,翼上表面的气压降低,形成一个低压区域。

同时,翼下表面的空气流速较慢,气压较高。

这两者之间的压力差导致了垂直于飞机翼的升力。

4. 角度攻角:
飞机的升力还受到攻角的影响,攻角是飞机机身和气流方向之间的夹角。

通过调整攻角,飞行员可以调整升力的大小。

5. 牛顿第三定律:
由牛顿第三定律,升力的产生是因为飞机翼上的空气对飞机产生了向上的反作用力。

6. 升力与重力平衡:
飞机的升力需要平衡重力,使得飞机能够在空中飞行。

这种平衡是在飞行中维持的,确保飞机在空中保持稳定。

7. 气流控制:
飞机上配有各种可控的表面,如副翼、升降舵和方向舵,通过调整这些表面,飞行员可以控制飞机的升力和姿态。

总体而言,飞机升力的产生基于伯努利定律,通过设计合理的翼型和控制表面,使得飞机能够在空中产生足够的升力,以克服重力并实现飞行。

这是空气动力学原理在飞行器设计中的关键应用之一。

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阻力4:干扰阻力
气流流过翼-身连接处,由于部件形状的关系, 形成了一个气流的通道。B处高压区形成气流 阻塞,使气流开始分离,产生旋涡,能量消耗
和飞机不同部. 件之间的相对位置有关
阻力5:激波阻力
属于压差阻力
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激波
飞机飞行 -> 对空气产生扰动 扰动(以扰动波的形式)以音速传播,积聚
激波形成原理
等音速点后面,由于翼型表面 的连续外凸,流管扩张,空气 膨胀加速,出现局部超音速区。
通常机翼上表面会首先达到当地音速, 局部激波首先出现在上翼面。随着速度 的增加,下翼面也会出现局部激波,而 且当速度进一步增加时,机翼上下表面 的局部激波还会向后移动,并且下翼面 的局部激波的移动速度比上翼面的大, 可能一直移到机翼后缘,同时激波的强 度也将增大,激波阻. 力将增大。
翼型的下表面→流管变化不大→压强基本不变 上下表面产生了压强差→总空气动力R R的方向向后. 向上→分力:升力L、阻力D
不同迎角对应的压力分布
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失速
通常,机翼的升力与迎角成正比。迎角增加,升力随之 增大(图1、图2)。但是,当迎角增大到某一值时,则会 出现相反的情况,即迎角增加升力反而急剧下降。这个 迎角就称为临界迎角。
阻力
总结一下:飞机所受的阻力可以分为
摩擦阻力 压差阻力 诱导阻力 干扰阻力 激波阻力
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飞机的俯仰、滚转和转弯
Pitch– elevators in motion
.
飞机的俯仰、滚转和转弯
Roll– Ailerons in motion
.
飞机的俯仰、滚转和转弯
Yaw—Rudder in motion
.
激波前后气流物理参数的变 化
机翼上压强分布的观点
亚音速,最大稀薄度靠前,压强分布沿着与飞行相反的方 向上的合力,不是很大,即阻力不是很大。
超音速情况下,最大稀薄度向后远远地移动到尾部,而且 向后倾斜得很厉害,同时它的绝对值也有增加。因此,如 果再考虑机翼头部压强的升高,那么压强分布沿与飞行相 反方向的合力,急剧增大,使得整个机翼的总阻力相应有 很大的增加。这附. 加部分的阻力就是波阻。
• 流线体,迎面阻力中主要是摩擦阻力 • 远离流线体的式样,压差阻力 Nhomakorabea主要部分,
摩擦阻力则居次要位置,且总的迎面阻力 也较大
.
机翼的三元效应
上翼面压强低,下翼面压强高 -> 压差 -> 漩涡 -> 下洗 .
阻力3:诱导阻力
伴随升力而产生的
翼尖涡使流过机翼的气流向下偏转一个角度 (下洗)。升力与气流方向垂直(向后倾 斜),产生了向后的分力(阻力) 诱导阻力同机翼的平面形状,翼剖面形状, 展弦比,特别是同升力有关。
• John Gay拍摄
1999年7月7日
• F/A 18-C Hornet 在. 航母附近低高度(75英尺)超音速飞行的场面
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正激波和斜激波
Ma=1 Ma>1
正激波 钝头:正激波 尖头:斜激波
.
正激波的波阻大, 空气被压缩很厉害, 激波后的空气压强、 温度和密度急剧上 升,气流通过时, 空气微团受到的阻 滞强烈,速度大大 降低,动能消耗很 大,这表明产生的 波阻很大。
.
升力特性曲线
.
Cy-α曲线的特点
Cy=0 的迎角(用α0表示)一般为负值(0º~4º); Cy-α 曲线在一个较大的范围内是直线段; Cy有一个最大值Cy max,而在接近最大值Cy max
前曲线上升的趋势就已减缓。
.
弯度和迎角的作用
.
改变后缘弯度的作用
.
增升装置
襟翼(前、后缘)
.
作用在飞机上的空气动力
• 升力 — 更大的重量 • 阻力 — 更大发动机功率
.
问题:如何增大升力、减小阻力
迎角
Angle of Attack (AoA)
相对气流方向与翼弦之间的夹角
不同于飞机的姿态
.
升力
气流→翼型→上表面流线变密→流管变细 下表面平坦→流线变化不大(与远前方流线相比)
连续性定理、伯努利定理→翼型的上表面→流管变细→流管截面积 减小→气流速度增大→故压强减小
.
激波照片(M=3)
飞行速度小于音速时
扰动波的传播速度大于飞机前进速度 传播向四面八方
飞行速度等于或超过音速时
扰动波的传播速度等于或小于飞机前进速度 后续时间的扰动就会同已有的扰动波叠加在 一起形成较强的波, 空气受到强烈的压缩、而形成了激波
.
波阻
能量的观点
空气通过激波时,受到薄薄一 层稠密空气的阻滞,使得气流速 度急骤降低,由阻滞产生的热量 来不及散布,于是加热了空气。 加热所需的能量由消耗的动能而 来。在这里,能量发生了转化-由动能变为热能。动能的消耗表 示产生了一种特别的阻力。这一 阻力由于随激波的形成而来,所 以就叫做"波阻"
附面层
由空气的粘性造成 附面层 ( 层流附面层 紊流附面层 ) 层流流动,摩擦阻力小;紊流流动,摩擦阻力大的多
-> 尽量使物体表面的流动保持层流状态
.
阻力2:压差阻力
运动着的物体前后所形成的压强差所产生的 同物体的迎风面积、形状和在气流中的位置都
有很大的关系 .
迎面阻力
• 摩擦阻力和压差阻力合起来叫做“迎面阻 力”一个物体究竟哪种阻力占主要部分, 主要取决于物体的形状
斜激波波阻较小, 倾斜的越厉害,波 阻就越小。
临界马赫数
上翼面流管收缩局部流速加快,大于远 前方来流速度
局部流速的加快 局部温度降低 局部音 速下降
当翼型上最大速度点的速度增加到等于当地 音速时,远前方来流速度v∞就叫做此翼型 的临界速度(对应临界马赫数)
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局部激波
当M∞>Mcr以后,在翼型上表面
当机翼迎角超过临界点时,流经上翼面的气流会出现严 重分离,形成大量涡流,升力大幅下降,阻力急剧增加。 飞机减速并抖动,各操纵面传到杆、舵上的外力变轻, 随后飞机下坠. ,机头下俯,这种现象称为失速。
视频演示
流线
风洞
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失速
空气动力系数
升力系数 Cy ( CL ) 阻力系数 Cx ( CD )
简单襟翼
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富勒襟翼
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Boeing 727 三缝襟翼
Boeing 727 Triple-Slotted Fowler Flap System .
F-14全翼展的前缘缝翼与后缘襟翼
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前缘缝翼
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缝翼和襟翼对升力系数的影响
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阻力
• 摩擦阻力 • 压差阻力 • 干扰阻力
•诱导阻力 •激波阻力
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阻力1:摩擦阻力
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