第一章2飞行动力学纵向气动力.ppt

第四节 结束 人有了知识，就会具备各种分析能力， 明辨是非的能力。 所以我们要勤恳读书，广泛阅读， 古人说“书中自有黄金屋。 ”通过阅读科技书籍，我们能丰富知识， 培养逻辑思维能力； 通过阅读文学作品，我们能提高文学鉴赏水平， 培养文学情趣； 通过阅读报刊，我们能增长见识，扩大自己的知识面。 有许多书籍还能培养我们的道德情操， 给我们巨大的精神力量， 鼓舞我们前进。 在是常生活中，也可观察到翼尖涡流的现象。例如大雁南飞，常排成人字或斜一字形，领队的大雁排在中间，而幼弱的小雁常排在外侧。这样使得后雁处于前雁翅梢处所产生的翼尖涡流之中。翼尖涡流中气流的放置是有规律的，靠翼尖内侧面，气流向下，靠翼尖外侧，气流是向上的即上升气流。这样后雁就处在前雁翼尖涡流的上升气流之中，有利于长途飞行。 * 第一章 飞行力学基础 第四节 纵向气动力与气动力矩 南航金城学院 赵宾 2010，9 一、升力L 1.机翼升力：低速机翼（a），超音速机翼（b） 翼弦长c——翼型前缘点A至后缘点B的距离 相对厚度 , , t —— 最大厚度 相对弯度 ， , f —— 中弧线最高点至翼弦线距离 超音速机翼特点：没有弯度且相对厚度很薄 机翼形状对产生的升力有很大影响 机翼形状 平均空气 动力弦： 式中： c(y)表示沿展向坐标y处的弦长 展弦比 A=b2/Sw， b——机翼展长， Sw——机翼面积； 梯形比 ?=ct/cr, cr——翼根弦长， ct——翼尖弦长； 前缘后掠角?0 1/4弦线后掠角 ?1/4 机翼的升力 亚音速流中，气流流过有迎角?的翼型时，在A、B点分流和汇合,A，B点：驻点，该点上流速为0 上表面气流路程较长，流速较快，按伯努利公式，上表面的 压强较小；流经下表面的气流，路程较短，流速较小，压强比上表面大 上下表面气流的压力形成了压力差，总和就是升力， 升力垂直于翼面弦线，分解到V?的垂直方向，用升力系数CLw-wing 表示 升力系数与迎角?有关 CLw-wing ?=0，CLw0?0，由于翼型弯度f为正， ?=0 时仍有压力差 ?=?00，CLw=0，?0—零升迎角，只有f=0，翼型上下对称时?0=0 ?=?cr，CLw=CLwmax，升力系数最大，?cr—最大临界迎角，失速迎角 ??cr机翼表面气流严重分离为大漩涡，升力下降 一般?10?15?时，CLw与?成正比：CLw=?W（?-?0） 式中： — 升力线斜率 升力 Lw=CLwQSw 超音速翼型 超音速气流中 上翼面膨胀流，V大，p小 下翼面压缩流，V小，p大 压力差形成升力 升力系数与迎角?的关系 CLw0 2.机身的升力 圆柱形机身去，?较小时基本不产生升力 大迎角下机身背部分离出许多旋涡，才有些升力 超音速飞机的机身头部一般为圆锥形，有迎角时，升力就产生在这圆锥形的头部 机身升力系数： Sb—机身的横截面积 3.平尾的升力 机翼有升力时，上表面的压力低于下表面，因而在左右翼尖处的端头，气流将从下表面向上表面翻卷，然后随迎面气流拖出两条旋涡—翼尖尾涡，洗流，影响尾翼的升力 水平尾翼相当于一个小机翼，受到前面机翼下洗的影晌，尾翼处气流要改变方向 设下洗速度Wt 下洗角： 与迎角成正比 机翼迎角? 减小一个?，才是平尾的实际迎角?t 升降舵偏转改变了平尾翼型弯度，因而也改变了平尾升力 平尾升力系数： 超音速飞机的平尾—全动式平尾 升力系数： ?为平尾转动角度，后缘下偏为正 4.整机的升力 飞机的升力为各部分升力之和：CL=CLw+CLb+CLt 写成：CL=CL0+CL? ? +CL?e ?e， CL0—?为0时的升力 升力系数不仅与?、?e有关，还与飞行M数有关 0.5M，升力系数基本不变， 0.5MMcr，略有增加 MMcr，增大加剧， M1.5，大幅度减小 在全飞行包线内升力系数是 M数、高度、?、?e的函数 4维函数 吹风数据 0.5 二、阻力D 气流作用于物体表面的法向力及切向力顺气流方向的分量，形成了阻力。 两部分： 零升阻力（与升力无关）:摩擦阻力、压差阻力和零升波阻 升致阻力（升力导致）:诱导阻力和升致波阻 1.摩擦阻力与压差阻力 空气是有粘性的， 紧贴物面处的流速V为零 沿物面的法向流速V逐渐增大 附面层：从V=0到V为自由流速的99%之间的流层 牛顿内摩擦应力公式： ?— 切向应力 ，?— 空气粘性系数 ， ?V/?n— 沿物面法向的速度梯度，空气粘性与速度差形