空氣動力學(xué)基礎(chǔ)02空氣動力學(xué)(編輯修改稿)
2025-09-11 23:56 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 ax ? a amax ： CL與 a近似成線性關(guān)系，隨著 a的增加而增加（圖 c、 a） ? a amax ： CL隨著 a的增加而下降 2. 機翼壓力中心位置隨迎角的變化 ? 機翼氣動力合力的作用點叫做機翼的壓力中心。 ? 隨著迎角的改變，機翼壓心的位置會沿飛機縱向前后移動 (對稱翼型除外 ) 。 ? 當(dāng)迎角比較小時 ? 機翼前緣上表面還沒有形成很細的流管，氣流在機翼前緣的上表面的加速比較緩慢，并沒有在機翼前緣形成吸力區(qū)，機翼上表面的最低壓力點靠后；這時機翼的升力系數(shù)比較小， 壓力中心也比較靠后。 ? 迎角逐漸增加 ? 機翼前緣上表面的流管逐漸變細，氣流在機翼前緣上表面加速的速度加快，機翼上表面的最低壓力點向前移，機翼的升力系數(shù)增大，壓力中心也向前移 ? 迎角繼續(xù)增加 ? 機翼前緣上表面形成了很細的流管，氣流在機翼前緣的上表面很快地被加速，并在機翼前緣形成吸力峰，機翼上表面的最低壓力點繼續(xù)前移，機翼的升力系數(shù)繼續(xù)增大，壓力中心也繼續(xù)向前移動 ? 迎角超過 amax ? 附面層的分離點很快前移，渦流區(qū)迅速擴大到整個上翼面，機翼前緣的吸力峰陡落，機翼的升力急劇下降，壓力中心又移到靠后的位置 3. 阻力系數(shù) CD 隨迎角的變化 ? 阻力系數(shù)曲線不與阻力系數(shù)CD等于零的橫線相交，說明在任何情況下飛機的阻力都不等于零。 ? 在迎角等于零度附近，阻力系數(shù)最小， 然后隨著迎角絕對值的增加而增大，變化近似按拋物線規(guī)律。 ? CL、 CD隨迎角變化的規(guī)律 ? 隨著迎角的增加， CL和 CD都增大，在一定的迎角范圍內(nèi)， CL線性增大，而 CD按拋物線規(guī)律增大。 ? CD在小迎角范圍內(nèi)增加較慢，隨后增大速度加快， 比 CL增大的速度更快。 ? 在 CL達到最大值之后， CL開始減小，而 CD不但繼續(xù)增大，增大的速度也陡然增加 ? 零升阻力系數(shù) CD0 4. 升阻比曲線、極曲線 ? 升阻比 K ? 升阻比隨著迎角的增加而增大，由負值增大到零再增大到最大值，然后，隨著迎角的增加而逐漸減小。 ? 升阻比的最大值并不是在升力系數(shù)等于最大值時達到，而是在迎角等于 4 176。 左右達到。 ? 升阻比也叫做氣動效率。 DLCCK ?? 對每一個迎角都可以得到一個升力系數(shù)和一個阻力系數(shù)，以升力系數(shù)為縱坐標，以阻力系數(shù)為橫坐標，并將迎角值標在曲線的各點上就得出極曲線圖。 ? 從原點作極曲線的切線與曲線的交點就是達到最大升阻比的迎角值，切線的斜率就是最大升阻比。 ? 曲線的最高點的縱坐標值就是最大升力系數(shù)。 ? 用平行縱坐標的直線與曲線相切，可以得到最小阻力系數(shù)和迎角值。 5. 飛機大迎角失速 ? （ 1）臨界迎角和飛機失速 ? 對應(yīng)最大升力系數(shù)的迎角叫做臨界迎角（ 16 176。 ），也叫做失速迎角。 ? 當(dāng)迎角大于臨界迎角時，升力系數(shù)急劇下降，阻力系數(shù)急劇增加，這種現(xiàn)象就叫做失速。 ? 失速原因 機翼上翼面的附面層大部分分離，形成了大面積的渦流區(qū)，產(chǎn)生很大的壓差阻力 ? 失速后果 飛機的速度減小，高度降低，機頭下沉 機翼、尾翼振動，飛機的穩(wěn)定性和操縱性下降 ? （ 2）飛機的失速速度 ? 當(dāng)飛機以臨界迎角飛行時，飛機的失速速度 vs為： ? 當(dāng)飛機平飛時，飛機的升力等于飛機的重力。 ? 在其他的飛行狀態(tài)下，飛機的升力等于飛機重力乘以載荷系數(shù) ny 。 SvCL L ??? 221 ? ? ?SCLv L ??? ?/2? ?SCLv Ls ??? ?m a x/2? ?SCWv Ls ??? ?m a x/2平WLny /? 平sys vnv ??? 從失速速度的計算公式，可以得出： ? ①飛機重力增加，飛機的失速速度也會增加。 ? ②飛機起飛著陸過程中，使用增升裝置可以提高最大升力系數(shù)，從而降低飛機的失速速度，使飛機可以以更低的速度起飛和著陸。 ? ③ 在各種不同的飛行狀態(tài)下，飛機的失速速度等于飛機平飛失速速度乘以 ，載荷系數(shù)越大，對應(yīng)的失速速度也就越大。 yn? （ 3）失速警告 ? 在飛機接近失速時，給駕駛員一個準確的失速警告。 ? 機翼上表面的氣流分離會使飛機發(fā)生抖振，會使駕駛桿和腳蹬產(chǎn)生抖動 ? 人工失速警告設(shè)備 當(dāng)迎角增大到接近臨界迎角的某個值時 (飛行速度比失速速度大 7%)， 向駕駛員發(fā)出失速警告。 機翼的壓力中心和焦點（空氣動力中心） ? ? 機翼壓力中心是作用在機翼上的氣動力合力的作用點 ? 焦點是迎角改變時，機翼氣功升力增量的作用點。 ? 表示方法： 機翼焦點 機翼壓力中心點 ? ? %100/ ??? AFjFj bXX? ? %100/ ??? APjPj bXX2. 機翼壓力中心和焦點的區(qū)別 ? （ 1）物理意義不一樣。 ? （ 2）機翼壓力中心的位置隨著機翼迎角的變化而前后移動；機翼的焦點位置卻不隨迎角改變。在低速飛行中，機翼焦點的位置保持在 25%不變。 ? （ 3）機翼焦點及焦點位置對研究飛機的穩(wěn)定性和操縱性有著重要的意義。 ? 因為機翼焦點的位置不隨迎角的變化而改變，所以，在研究由于迎角改變，機翼氣動升力變化對飛機穩(wěn)定性及操縱性影響時， 就可以在原有氣動力大小和位置不變的情況下，只將氣動升力的增量作用到焦點上，也就是只研究作用在焦點上的氣動升力增量對飛機穩(wěn)定性和操縱性的影響就可以了。 （雪、霜）對飛機飛行性能的影響 ? 案例 ? 1994 年 10 月 31日，當(dāng)?shù)貢r間約 下午 4點，西蒙斯航空公司 4184 航班，從印地安納波里斯到芝 加哥，飛機在有利于積冰的氣 象條件下等待了 30分鐘，突然 翻滾并從大約 10000英尺的高度 墜下，猛沖入 ROSELAWN附近的 豆子地里，機上 68人頃刻死去。 ? 1986年 12月 15日，西安管理局 An243413號機執(zhí)行 蘭州 —西安 —成都往返航班任務(wù)。 9時 03分從中川機 場起飛， 9時 05分飛機高度2700M，入云，有輕度積 冰， 9時 11分上升到 3470M，速度 300KM/H， 9時 15分 速度減到 195KM/H， 9時 29分機組要求返航。飛機保 持2600米高度飛回中川機場，當(dāng)時結(jié)冰相當(dāng)嚴重。 9 時 53分，飛機仍在云中飛行，據(jù)氣象臺報告，云高 60
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