飞机空气动力性能作用
衡量一架飞机的空气动力性能,不能单从升力,或单从阻力一个方面来看,必须把两者结合起来,分析升力和阻力之间的对比关系。下面是小编为大家分享飞机空气动力性能作用,欢迎大家阅读浏览。
一、飞机的升阻比
衡量一架飞机的空气动力性能,不能单从升力,或单从阻力一个方面来看,必须把两者结合起来,分析升力和阻力之间的对比关系。
所谓升阻比,就是在同一迎角下升力与阻力之比。升阻比也就是同一迎角下升力系数与阻力系数之比。由于升力系数和阻力系数的大小主要随迎角而变,所以升阻比的大小也主要随迎角而变。也就是说,升阻比与空气密度、飞行速度、机翼面积的磊小无关。因为这些因素变了,升力和阻力都按同一比例随之改变,而不影响两者的比值。
升阻比大,说明在取得同一升力的情况下,阻力比较小。升阻比越大,飞机的空气动力性能越好,对飞行越有利。
二、飞机的空气动力性能曲线
(一)升力系数
升力系数为零,这个迎角叫无升力迎角。翼型不同,无升力迎角的大小也不同。对称翼型的无升力迎角为零度,非对称翼型的无升力迎角一般为负值。从无升力迎角开始,迎角增加,升力系数增加,直到最大升力系数。最大升力系数所对应的'迎角,叫临界迎角。超过临界迎角,迎角再增加,升力系数将急剧降低。迎角从无升力迎角减小,升力系数将变为负值,也就是升力变成负升力了。
(二)阻力系数
小迎角范围内时,迎角增加,阻力系数增加缓慢;迎角比较大时,迎角增加,阻力系数增加较快;接近或超过临界迎角时,迎角增加,阻力系数急剧增加。应当注意,阻力系数永远不会为零,也就是说飞机上的阻力是始终存在的。
(三)升阻比
升阻比有一个最大值,叫最大升阻比。最大升阻比所对应的迎角叫有利迎角。从无升力迎角开始,迎角增加,因升力系数比阻力系数增加的倍数多,所以升阻比是增大的,到有利迎角,升阻比达到最大值。超过有利迎角,再增大迎角,因升力系数比阻力系数增加的倍数少,所以升阻比减小。飞机在有利迎角下飞行是有利的,所以一般飞机飞行的迎角都不大。
(四)空气动力系数
前面我们讲了,在每一个迎角下,都有一个升力系数和阻力系数。所谓飞机的空气动力系数曲线,就是把飞机的升力系数和阻力系数随迎角而变化的关系,综合地用一条曲线画出来,这条曲线就是飞机的空气动力系数曲线,简称飞机极线。飞机极线比较全面地表达了飞机的空气动力性能,在空气动力计算中很有用处。
从飞机极线上还可得出各迎角下的升阻比,以及最大升阻比和有利迎角。各迎角下的升阻比,可以由飞机极线上查出的升力系数和阻力系数计算出来。也榀以从飞机极线上量得的性质角计算出来。所谓性质角,就是飞机的总空气动力与飞机升力之间的夹角。性质角的大小,表明总空气动力(沿相对气流方向)向后倾斜的程度。性质角小,说明总空气动力向后倾斜得少,阻力小。可见,性质角的大小,表明了升阻比的大小。
迎角由无升力迎角逐渐增大时,性质角减小,升阻比增大。性质角最小时所对应的迎角为有利迎角,此时升阻比最大。
例如飞机放起落架后,同一迎角下的阻力系数增大,而升力系数变化不大,因而性质角变大,升阻比减小,曲线向右平称。显然有利迎角也变大了。
又如,螺旋桨飞机,在同样的飞行速度下,由于螺旋桨的吹风(称为滑流),使受影响的机翼部分,实际相对气流速度增大,因而飞机的升力和阻力都要增大。但因受吹风影响的机翼部分一般都位于机翼中段,尽管升力因上下压力差增大而增大,而由翼尖涡流引起的诱导阻力却增加不多,所以阻力增加较少,其结果升阻比是增大的。发动机工作状态不同,螺旋桨吹风对空气动力性能影响程度也不同。
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