民航基础知识教案3(内容) .pdf

长沙航空职业技术学院教案

飞行基本原理

第一节气流特性

一、气流和相对气流

空气流动简称为气流。空气与物体之间有相对运动，就有相对气流。流线和流线谱：空气经过

空间任意一点的速度、压力和密度都不随时间而变化的气流叫稳定气流，稳定气流中空气质点流动

的路线叫流线。许多流线所组成的反映空气流动全貌的图形叫流线谱。

飞机的翼型和迎角都会对流线谱产生影响。

机翼的剖面形状简称为翼型。如果机翼在相对气流中的关系位置改变了，流线谱就会改变，机

翼的压力分布也就随之而变。

迎角对于流线谱也有变化影响。

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飞机是重于空气的飞行器，当飞机飞行在空中，就会产生作用于飞机的空气动力，飞机就是靠

空气动力升空飞行的。在了解飞机升力和阻力的产生之前，我们还要认识空气流动的特性，要引用

低速气流的两个定理：气流连续性原理和伯努利定律。

二、气流的连续性原理

我们知道，在河道宽而深的地方，河水流得比较慢；而在河道窄而浅的地方，却流得比较快。

夏天乘凉时，我们总喜欢坐在两座房屋之间的过道中，因为那里常有“过堂风”。在山区你可以感

到山谷中的风经常比平原开阔的地方来得大。这些现象都是流体“连续性定理”在自然界中的表现。

气流的连续性原理：当气流连续不断而稳定地流过一个粗细不等的管道时，由于管道中任何一

部分的气流都不能中断或挤压起来，因此在同一时间内，流进任一切面的气流的质量和从另一切面

流出的气流质量是相等的。

气流连续性方程式：M=PVA质量=密度*速度*面积

三、伯努利定律

气流连续性定理阐述了低速气流在流动中流速和管道切面之间的关系。低速气流在流动中，不

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仅流速和管道切面相互联系，而且流速和压力之间也相互联系。伯努利定理就是要阐述流低速气流

在流动中流速和压力之间的关系。

伯努利定理基本内容：流体在一个管道中流动时，流速大的地方压力小，流速小的地方压力大。

同连续性定理一样，伯努利定理的应用也是有条件的，它只适应于：(1)理想流体、(2)不可压缩流、

(3)定常流动、(4)在所考虑的范围内，没有能量的交换、(5)在同一条流线上或同一根流管上。

气流连续性定理和伯努利定理是空气动力学中两个最基本的定理，它们说明了流管截面积、气

流速度和压力这三者之间的关系。综合这两个定理，我们可以得出如下结论：低速定常流动的气体

（不可压定常流动），流过的截面积大的地方，速度小，压强大；而截面积小的地方，流速大，压强

小。这一结论是解=释低速飞机机翼上空气动力产生的根据。需要再次强调的是，在这里得出气体的

连续性定理和伯努利定理只适用于低速，即气流不可压缩、密度不变的流动情况，不能推广到高速

流动的气体。

第二节升力、阻力、侧力的产生和变化

飞机在空气中运动或者空气流过飞机时，就会产生作用于飞机的空气动力，飞机各部分所受到

的空气动力的总和，叫总空气动力，通常用R表示。

一、升力的产生与变化

1、升力的产生

从流线谱可以看出：空气流到机翼前缘，分成上、下两股，分别沿机翼上、下表面流过，而在

机翼后缘重新汇合向后流去。在机翼上表面，由于比较凸出，流管变细，说明流速加快，压力降低。

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在机翼下表面，气流受到阻挡作用，流管变粗，流速减慢，压力增大。于是，机翼上、下表面出现

了压力差，垂直于相对气流方向的压力差的总和，就是机翼的升力。

2、影响升力大小的因素

迎角、飞行速度、空气密度、机翼面积、翼型

迎角的变化规律：参见书59页图4—12.小于临界迎角，迎角和升力成正比；达到临界迎角，

升力最大；大于临界迎角，升力与迎角成反比。

飞行速度的关系：升力与飞行速度的平方成正比。

空气密度的关系：升力与空气密度成正比。

机