飞机飞行的原理

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1、飞机飞行的原理（一）　2009-04-2813:13分类：飞机字号：大大 中中 小小升    力1、升力的产生机翼升力的产生　从空气流过机翼的流线谱可以看出：相对气流流过机翼时，分成上下两股，分别沿机翼上表面流过，而在机翼的后缘重新汇合向后流去。因机翼表面突起的影响，上表面流线密集，流管细，其气流流速快、压力小；而下表面流线较稀疏，流管粗，其气流流速慢，压力较大。因此，产生了上下压力差。这个压力差就是空气动力(R)，它垂直流速方向的分力就是升力(Y)。升力维持飞机在空中飞行。　　机翼升力的着力点，即升力作用线与翼弦的交点叫压力中心。2、机翼表面的压力分布用向量法表示机翼压力

2、分布　　机翼表面上各点的压力大小，用箭头长短表示，凡是箭头方向朝外，表示比大气压力低的吸力（负压力）；凡是箭头方向指向机翼表面的，表示比大气压力高的正压。从图可以看出，由于机翼上表面的压力所形成的升力在总升力中占60-80%，而下表面的压力所形成的升力，只占总升力的20-40%。所以不能认为：飞机被支托在空中，主要是空气从机翼下面冲击机翼的结果。 阻力的产生    空气动力沿气流方向的分力阻碍飞机在空气中前进的力称为阻力，机翼的阻力包括压差阻力、摩擦阻力和诱导阻力。1．压差阻力　相对气流流过机翼时，机翼前缘的气流受阻，流速减慢，压力增大；而机翼后缘气流分离，形成涡流区，压力

3、减小。这样，机翼前后产生压力差形成阻力。这个阻力称为压差阻力。这点可以作如下理解：高速行驶的汽车后面时常扬起尘土，就是由于车后涡流区的空气压力小，吸起灰尘的缘故。2．摩擦阻力　在飞行中，空气贴着飞机表面流过，由于空气具有粘性，与飞机表面发生摩擦，产生了阻止飞机前进的摩擦阻力。3．诱导阻力　伴随升力的产生而产生的阻力称为诱导阻力。诱导阻力主要来自机翼。当机翼产生升力时，下表面的压力比上表面的压力大，下表面的空气会绕过翼尖向上表面流去，使翼尖气流发生扭转而形成翼尖涡流。翼尖气流扭转，产生下洗速度，气流方向向下倾斜，形成洗流升力亦随之向后倾斜。日常生活中，我们有时可以看到，飞行中

4、的飞机翼尖处拖着两条白雾状的涡流索。这是因为旋转着的翼尖涡流内压力很低，空气中的水蒸汽因膨胀冷却，凝结成水珠，显示出了翼尖涡流的轨迹。4.干扰阻力　飞机飞行中各部分气流互相干扰所引起的阻力称之为干扰阻力。 影响升，阻力的因素1．机翼迎角的影响　(1)在一定范围内，机翼迎角增加，升力则增大。因为机翼迎角增加后，机翼上表面气流的流线更加密集，流速更块，压力更小(吸力更大)，压差更大。　(2)机翼迎角增加，阻力随之增大。因为随着机翼迎角的增加，机翼后部的涡流区也不断扩大，压力减小；而机翼前部气流压力增大，前后压力差(阻力)增大。机翼升力增加诱导阻力页随之增加。2．速度的影响　相对

5、气流的速度越大，升力和阻力就越大。实验证明：升力和阻力与速度的平方成正比。　(1)根据柏努利定理，机翼上表面的相对气流流速越快，静压越小，上下压力差则越大，升力就越大。　(2)气流流速越快，机翼前部的气流动压越大，受档后转换成的静压也就越大，前后压力差也越大。压差阻力越大．另外由于相对速度大摩擦阻力也随之增大。3．空气密度的影响　空气密度越大，升力和阻力越大。升力、阻力的大小与空气密度成正比。根据动压公式(g=1/2ρv,2)，空气密度增大后，气流流过机翼时的动压变化大。所以机翼上下的压力差和机翼前后的压力差变化也大。4．机真的影响　(1)面积：升力和阻力与面积成正比。　(

6、2)平面形状：机翼产生升力后出现涡流，使上翼面压强增加，下翼面压强减小，机翼升力受到损失，并产生诱导阻力。当机翼平面形状接近椭圆形时，升力损失最小，诱导阻力也较小，平面形状为矩形的机翼升力损失较大，诱导阻力也较大。而梯形机翼居两者之间，因此椭圆形机翼空气动力性能最好。　(3)展弦比：展弦比越大涡流影响所占的比例越小，升力损失和诱导阻力也越小。5．翼型的影响相对厚度：　翼型的最大厚度(c)占翼弦(b)的百分比，称作相对厚度(C-)，表示翼型的厚薄程度。公式：s-=c/b×100%　中弧线弯度：翼型中线与冀弦之间的最大距离(f)占翼弦(b)的百分比，叫做中弧线相对弯度(f-)，

7、表示翼型的弯曲程度。　公式：f-=f/b×100%　在一定范围内，翼型的相对厚度、中弧线弯度越大，机翼上表面的流线越密，流速越快，压力越小，因而上下压力差越大，升力也越大，阻力也随之增大。6．表面质量的影响　飞机表面越光滑，摩擦阻力越小；表面越粗糙，摩擦阻力则越大。　飞机各部外形的流线型越好，则阻力越小。