低速空气动力学要点解析.ppt

第二章 第 页 飞行原理/CAFUC 本章主要内容 2.4.1 升力特性 升力系数随迎角的变化规律 烟风洞翼型绕流实验 翼型在不同迎角下的压强分布 升力特性参数 升力系数曲线斜率 临界迎角和最大升力系数 2.4.2 阻力特性 阻力系数随迎角的变化规律 升阻比随迎角的变化规律 性质角 2.4.4 飞机的极曲线 极曲线的深入理解 极曲线的深入理解 不同滑流状态的极曲线 2.4.5 地面效应 地面效应的产生范围 地效飞机 地效飞机（我国的发展情况） 从原点所引直线与极曲线交于两点，则两点的升阻比相同，较高者的迎角较大，较高者的平飞速度较小。 螺旋桨滑流 不同滑流状态的极曲线 滑流使得升力系数和最大升力系数增大，最大升阻比增大，极曲线向右上偏移。 不同展弦比机翼的极曲线 展弦比越大，低速空气动力性能越好。 飞机的低速空气动力性能曲线总结 飞机在起飞和着陆贴近地面时，由于流过飞机的气流受地面的影响，使飞机的空气动力和力矩发生变化。这种效应称为地面效应。 地面效应的产生原因 上下翼面压差增加 地面阻碍使下洗流减小 下洗角减小，使平尾迎角减小 飞机脱离地面效应区 飞机处于地面效应区 地面效应的效果 上下翼面压差增加，从而使升力系数增加。 地面阻碍使下洗流减小，使诱导阻力减小，阻力系数减小。 下洗角减小，使平尾迎角减小，出现附加下俯力矩（低头力矩）。 * 第二章 飞机的低速空气动力 2.1 空气流动的描述 2.2 升力 2.3 阻力 2.4 飞机的低速空气动力特性 2.5 增升装置的增升原理 * 2.4 飞机的低速空气动力性能 飞机的主要空气动力性能包括： 升力特性 阻力特性 升阻比特性 主要空气动力性能参数包括： 最大升力系数 最小阻力系数 最大升阻比 升力系数的变化规律 当αα临界，升力系数随迎角增大而增大。 当α=α临界，升力系数为最大。 当αα临界，升力系数随迎角的增大而减小，进入失速区。 小迎角 较大迎角 大迎角 翼型在不同迎角下的压强分布 压力中心（CP）位置随迎角改变的变化 压力中心（CP）位置随迎角改变的变化 零升迎角 翼型在零升迎角下的压强分布 压强高于环境气压 压强低于环境气压 压强低于环境气压 气动中心 前半部分合力 后半部分合力 相对厚度对升力特性的影响 相对厚度增加 相对厚度增加，最大升力系数增加，临界迎角减小。 翼型前缘半径对升力特性的影响 半径小 半径大 前缘半径增加，临界迎角增加。 展弦比对升力特性的影响 展弦比高 展弦比低 展弦比越高，最大升力系数越大，临界迎角越小。 后掠翼对升力特性的影响 平直机翼 后掠翼 平直机翼的最大升力系数更大，升力系数曲线斜率越大，临界迎角越小。 翼型前缘粗糙度对升力特性的影响 光滑 粗糙 翼型前缘越光滑，最大升力系数越高，临界迎角越大。 阻力系数的变化规律 在中小迎角范围，阻力系数随迎角增大而缓慢增大，飞机阻力主要为摩擦阻力。 在迎角较大时，阻力系数随迎角增大而较快增大，飞机阻力主要为压差阻力和诱导阻力。 在接近或超过临近迎角时，阻力系数随迎角的增大而急剧增大，飞机阻力主要为压差阻力。 阻力特性参数 最小阻力系数 和零升阻力系数 飞机的最小阻力系数非常接近零升阻力系数，一般认为二者为同一个值。 中小迎角时的阻力公式 在中小迎角时，阻力公式可以表示为： A是诱导阻力因子，大小与机翼形状有关。 2.4.3 升阻比特性 升阻比 升阻比是相同迎角下，升力系数与阻力系数之比，用K表示。 升阻比的大小主要随迎角变化而变化。 升阻比越大，飞机的空气动力性能越好。 升阻比曲线 迎角 临界迎角 最小阻力迎角 从零升迎角到最小阻力迎角，升力增加较快，阻力增加缓慢，因此升阻比增大。在最小阻力迎角处，升阻比最大。 从最小阻力迎角到临界迎角，升力增加缓慢，阻力增加较快，因此升阻比减小。 超过临近迎角，压差阻力急剧增大，升阻比急剧减小。 性质角是总空气动力与升力之间的夹角。 性质角越小，总空气动力向后倾斜越少，升阻比越大。 极曲线将飞机的升力系数、阻力系数、升阻比随迎角变化的关系综合起来用一条曲线表示出来，以便于综合衡量飞机的空气动力性能。 . 极曲线 从坐标原点向曲线引切线，切点对应最小阻力迎角和最大升阻比。 * *