气动力及力矩计算.pptxVIP

第1页/共83页气动力及力矩计算第2页/共83页导弹飞行力学课程的结构气动力及力矩计算弹道学动态分析第3页/共83页导弹飞行器的分类导弹飞行器的分类（从发射位置与目标位置）发射点位置地面（陆地、海面）空中天上目标点位置地面（陆地、海面）空中天上导弹飞行器的分类（从飞行特性）飞行特性巡航临近空间其它第4页/共83页最近几十年，各种弹道导弹第5页/共83页第6页/共83页最近几十年，各种地（舰）对空导弹第7页/共83页第8页/共83页第9页/共83页最近几十年，各种空对空导弹第10页/共83页第11页/共83页最近几十年，各种空对地导弹第12页/共83页第13页/共83页最近几十年，各种反坦克导弹第14页/共83页第15页/共83页是卫星，又是导弹第16页/共83页是空间站，还是隐身的制导武器？第17页/共83页从以上导弹外形，可以看出导弹的外形特性是什么？第18页/共83页导弹飞行器气动外形分类飞行器气动外形分类： 按气动外形来分:此外，还可把飞行器分成气动轴对称式和面对称式两类。 “++”型，“xx”型第19页/共83页有哪些力作用在导弹上？1 重力 2 空气动力 与气动力矩3 发动机推力4 其它作用力第20页/共83页气动力及力矩导弹飞行器的空气动力 与气动力矩分类 1 空气动力 2 气动力矩、压力中心和焦点 3 俯仰力矩 4 偏航力矩 5 滚转力矩 6 铰链力矩 第21页/共83页导弹总体与气动力特性气动力特性的计算过程：导弹分类与导弹飞行特性?气动外形?总体几何参数?气动力系数与气动力矩系数?气动力与气动力矩第22页/共83页例如：某导弹总体与气动力特性图 某导弹气动外形第23页/共83页例如：某导弹总体与气动力特性图 法向力系数 第24页/共83页例如：某导弹总体与气动力特性第25页/共83页例如：某导弹总体与气动力特性第26页/共83页例如：某导弹总体与气动力特性第27页/共83页例如：某导弹总体与气动力特性第28页/共83页例如：某导弹总体与气动力特性第29页/共83页例如：某导弹总体与气动力特性第30页/共83页问题：以上气动力结果是如何计算出 来的？这是气动力计算专业的工作问题：飞行力学如何使用以上计算气动力特性结果？这是飞行力学弹道计算的工作，即本课程的内容之一第31页/共83页弹气动外形的特性参数弹翼弹身弹翼身组合体第32页/共83页气动外形，弹翼第33页/共83页气动外形，弹翼第34页/共83页气动外形，弹翼弹翼平面形状的几何参数翼展l－－左右翼尖之间垂直于机体纵向对称面的 距离；翼面积S－－弹翼平面的投影面积，常作为气动计 算中的特征面积；平均几何弦长： bpj――翼面积S对翼展长l之比，即S/l；根梢比?－－翼根与翼尖弦长之比,又称梯形比、 斜削比;展弦比?－－翼展与平均几何弦长之比：第35页/共83页第36页/共83页第37页/共83页第38页/共83页气动外形，弹翼平均气动弦长:bA－－面积与实际机翼面积相等且力矩特性相等的 当量长方形机翼的弦长：或其中，bg－－翼根弦长；后掠角?－－25％翼弦线与纵轴垂线间之夹角。超音 速机翼上常有前缘后掠角和后缘后掠角 以及?0.5（50％翼弦线与纵轴垂线之间 的夹角）的概念。第39页/共83页气动力与气动力系数 第40页/共83页升力，弹翼单独弹翼的升力二元机翼的升力（翼展无限大）忽略粘性与压缩性：其中：－升力为零时的迎角 （零升迎角）;第41页/共83页升力，弹翼弹翼的升力 翼端效应影响： 实际的三元流动，下翼面的高压气流在翼尖 处会“卷”到上翼面去，使上下翼面的压差降低，使升力下降，三元 二元；第42页/共83页升力，弹翼弹翼的升力 粘性影响： 由于粘性影响， ↑，气流会与翼面分离，升 力曲线斜率下降，当 增至某一程度时，升 力系数达到极值cymax 。第43页/共83页升力，弹翼 失速迎角（临界迎角）： 与最大升力系数cymax相对应的迎角。 失速： 当迎角大于临界迎角时，上翼面的分离迅速 加剧，升力系数下跌，这种现象称为失速。 机翼几何形状对升力的影响 翼型弯度影响： 低速飞行时, 常用有弯度的翼型来达到增升; 超音速飞行时,减阻是最主要的,常采用对称 的，相对厚度较薄的翼型。 第44页/共83页升力 展弦比影响： 展弦比增大时,升力曲线斜率 也随之上升,展弦比趋于无穷 大时,升力曲线斜率也趋于翼 型升力曲线的斜率。 后掠角与相对厚度影响： 在相同的相对厚度下,后掠翼 比平直翼的临界M数大，相对 厚度较大时,后掠角对临界M 数的影响更大;相对厚度的减 小,可以提高临界M数。 第45页/共83页升力，弹翼飞行马赫数M对升力的影响翼型的升力曲线斜率与M数的关系： 式中,校正系数?与 有关,?1。 从右图可看出:机翼后掠角