飞行基本原理教学课件

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1、民航概论AnIntroductiontoCivilAviation第二节飞行基本原理第二章民用航空器飞机升、阻力的产生飞行控制飞行过程第二节飞行基本原理第二节飞行基本原理一、升力产生的原理比空气轻的物体空气静力学升力产生的原理比空气重的物体空气动力学飞机的升力主要是由机翼和空气的相对运动而产生的。升力产生的原理升力产生的原理升力是上下表面压力差产生的。到18世纪，伯努利对流体运动进行了深入研究并建立了伯努利定理，才展示了流体运动的基本力学原理，奠定了飞机产生升力的理论基础。升力产生的原理升力产生

2、的原理1、伯努利定理文氏管试验第一节升力产生的原理伯努利假设流体是不可压缩的，根据质量守恒定律，得到流体在每一个截面上的总质量是相同的，根据能量守恒定律，推定流体在每一个截面上的总能量也是相同的。升力产生的原理2、伯努利定理的应用流体流动的表示：流线、流线谱升力产生的原理（1）物体形状不同，流线谱不同。（2）形状相同，但是空气流向物体的相对关系不同，流线谱不同。（3）空气流向物体受阻挡，流管就要变粗，空气流过物体外凸地方时，流管要变细。（4）空气流过物体时，在物体的后部回出现涡流区。翼面气流：机

3、翼上、下表面的压力差就产生了升力。升力产生的原理升力产生的原理机翼剖面：升力产生的原理风筝不能成为实用飞行器的原因：有风才能飞；载重越多，风要求越大；迎角是靠线来实现的，同时，线起个克服阻力的作用。飞机的解决办法：用动力装置提供拉（推）力，克服阻力前进，形成相对气流（风）；用驾驶盘来控制迎角。操纵在飞机里，不需要线。升力产生的原理飞行原理3.飞机的升力和阻力3.飞机的升力和阻力结论：机翼升力的产生主要由上表面吸力的作用，而不是靠下表面的压力.飞机的升力气流分成上下两股，上翼面气流受压缩，流管变细

4、，流速增加，压力降低，下翼面气流流管扩张，流速降低，压力增大，从而产生上下翼面压力差。3.飞机的升力和阻力压力差沿水平方向的分力即为阻力。压力差沿垂直方向的分力即为升力。升阻力表达式:飞机的升力和阻力摩擦阻力.压差阻力.诱导阻力.干扰阻力.激波阻力.飞机的阻力摩擦阻力空气的粘性，使空气与飞机表面发生摩擦，产生一个阻止飞机前进的力。空气粘性越大，飞机表面越粗糙，飞机表面积越大，摩擦阻力越大。飞机的阻力压差阻力机翼前缘部分，空气受阻挡，流速变慢，压力增大；机翼后缘，由于气流分离形成涡流区，压力减小。

5、前后压差形成压差阻力。飞机的阻力压差阻力飞行中，当机翼产生正压力时，下翼面的压强高于上翼面压强，在上下翼面的压强差作用下，下表面气流就绕过翼尖流向上表面。这样就使下翼面的流线由机翼的对称面向翼尖倾斜，而使上翼面的流线由翼尖偏向对称面。由于上下翼面的气流在后缘处具有不同的流向，所以在机翼后缘形成自由涡。飞机的阻力压差阻力影响因素迎风面积越大，压差阻力越大；水滴型，前钝后尖，压差阻力最小；迎角越大，压差阻力越大。飞机的阻力诱导阻力由于产生升力而诱导出来的附加阻力。诱导阻力的特点升力越大，诱导阻力越大

6、。得到升力付出的代价。减小诱导阻力的措施:翼尖小翼飞机的阻力干扰阻力飞机各部分之间因气流干扰而产生的一种额外的阻力。减少干扰阻力的措施:整流包皮飞机的阻力激波阻力高速飞行时，飞机机翼表面出现局部超音速和局部激波，导致飞机阻力增大。这种由于出现激波后额外增加的阻力叫激波阻力，简称波阻。飞机的阻力激波阻力激波带来阻力的原因空气在通过激波时，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

7、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"。从能量的观点来看，波阻就是这样产生的。激波阻力波阻的害处1、当飞行速度在音速附近时，根据计算，波阻可能消耗发动机大约全部动力的四分之三。2、高热-----热障减小激波阻力的措施----采用后掠翼后掠翼上表面达到临界速度要高于平直机翼，因而，高亚音速飞机采用后掠翼，速度越高，后掠翼越大。大型民航机后掠角度在25°到40°之间。后掠翼的作用临界马赫数增大，使巡航速度更高。减小巡航阻力提高高速飞行的稳定性翼形与

8、巡航阻力大小的对比平直翼30度后掠翼45度后掠翼二、飞行的控制1、飞机的平衡性受力平衡是保持飞机轨迹稳定的基本条件1、飞机的平衡性飞机上升时所受各力飞机下降时所受各力2、飞机的稳定性稳定性的定义外力干扰时飞机能自动恢复原来姿态的性能。稳定性的分类稳定、中立、不稳定俯仰稳定性偏航稳定性横侧稳定性飞机稳定性的要求适度稳定；横侧稳定与偏航稳定性应相匹配俯仰稳定性偏航稳定性横侧稳定性3、飞机的操纵性飞机的俯仰操纵指飞机对操纵的反应，通过升降舵、方向舵和副翼进行。后拉杆，升降舵后缘上偏，产生上仰力矩。前推