空气动力学：第2章 机翼低速气动特性
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2.1 飞机的气动布局与机翼的几何参数
S37前掠翼战斗机（三翼面布局）
Folie 19
2.1 飞机的气动布局与机翼的几何参数
一般而言： 运输机----多数采用上单翼（便于装货）
高亚音速客机---下单翼布局、后掠翼、正常式布局 （升阻比大，运行经济，座舱噪声低，视野宽） （在机身下半部放置货物）
弦长b1。
几何平均弦长bpj定义为
bpj
S l
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2.1 飞机的气动布局与机翼的几何参数
•b1 •b0
•l
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2.1 飞机的气动布局与机翼的几何参数
展弦比---翼展l和平均几何弦长bpj的比值叫做展弦比，用λ 表示，其计算公式可表示为 ：
l
bpj
展弦比也可以表示为翼展的平方与翼面积的比值。
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2.1 飞机的气动布局与机翼的几何参数
人类要想自由飞翔，必须做到：
1、必须有良好的气动外形 2、必须有轻巧的结构 3、必须有相当的动力 4、必须达到一定的速度 5、必须有机敏的操纵机构 6、必须有导航系统
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2.1 飞机的气动布局与机翼的几何参数
与鸟的飞行不同，飞机在空中能够飞行是依靠与空气 的相对运动，而产生作用在飞机上的力和力矩来实现的。 如对于水平等速直线飞行而言，从飞机受力条件，有
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2.1 飞机的气动布局与机翼的几何参数
B-52远程战略轰炸机（同温层堡垒） 上单翼、4发翼下吊、后掠翼、正常式布局
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2.1 飞机的气动布局与机翼的几何参数
协和号超声速客机（Ma=2.04） 双发三角形机翼布局
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2.1 飞机的气动布局与机翼的几何参数
A380客机远程宽身运输机 下单翼、四发翼下吊、后掠翼、正常式布局
2.1 飞机的气动布局与机翼的几何参数
Folie 9
2.1 飞机的气动布局与机翼的几何参数
按机翼和机身连接的相互位置分为： 按机翼弦平面有无上反角分为：
Folie 10
2.1 飞机的气动布局与机翼的几何参数
按立尾的数量分为： 按机翼与平尾的相对纵向位置分为：
Folie 11
2.1 飞机的气动布局与机翼的几何参数
第2章 机翼低速气动特性
第2章 机翼低速气动特性
2.1 飞机的气动布局与机翼的几何参数 2.2 机翼的空气动力系数，平均气动弦长和焦点 2.3 大展弦比直机翼的气动特性
2.3.1 绕流流态 2.3.2 气动模型和升力线假设 2.3.3 升力线理论 2.3.4 大展弦比直机翼的失速特性 2.4 后掠翼的低速气动特性 2.5 升力面理论 2.6 小展弦比机翼的低速气动特性 2.7 机翼低速气动特性的工程计算
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2.1 飞机的气动布局与机翼的几何参数
以下是用来衡量机翼气动外形的主要几何参数：
翼展---翼展是指机翼左右翼尖之间的长度，一般 用 l 表 示。
机翼面积---是指机翼在oxz平面上的投影面积，一般用S 表示。
翼弦---翼弦是指机翼沿机身方向的弦长。除了矩形机翼
外，机翼不同地方的翼弦不一样，有翼根弦长b0、翼尖
美国战术运输机C-130 上单翼、平直机翼、4发翼下吊布置、正常式布局
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2.1 飞机的气动布局与机翼的几何参数源自文库
F-22猛禽—当今世界最先进的第四代战斗机 中单翼、双发、梯形翼、双立尾正常式
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2.1 飞机的气动布局与机翼的几何参数
喷火战斗机—英国第二次世界大战名机 下单翼、椭圆形机翼、正常式布局
2、机翼的形状 机翼的外形五花八门、多种多样，有平直的，有三角
的，有后掠的，也有前掠的等等。然而，不论采用什么 样的形状，设计者都必须使飞机具有良好的气动外形， 并且使结构重量尽可能的轻。所谓良好的气动外形，是 指升力大、阻力小、稳定操纵性好。
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2.1 飞机的气动布局与机翼的几何参数
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2.1 飞机的气动布局与机翼的几何参数
人类向往飞行是从模仿鸟类飞行开始的。但是由于鸟 类飞行机理的复杂性，至今未能对扑翼机模仿成功。
而真正促使人们遨游天空的，也许是受中国风筝的启 发，在航空之父凯利的科学理论指导下，将动力和升力 面分开考虑，而发明了固定翼飞机。
飞机是二十世纪人类史最伟大的科学成就。是人类最 快捷、舒适、高效、安全的交通运输工具，在国家安全、 社会和国民经济的发展中占有极其重要的地位。
战斗机----多数采用中或下单翼，三角翼、大后掠翼正常 或鸭式布局（速度快、阻力小、机动灵活、失速迎角大）
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2.1 飞机的气动布局与机翼的几何参数
3、坐标系定义
x轴---机翼纵轴，沿机翼对称面翼型弦线，向后为正 ； y轴---机翼竖轴，机翼对称面内，与x轴正交，向上为正； z轴---机翼横轴，与x、y轴构成右手坐标系，向左为正。
l2
S
展弦比越大，机翼的升力系数越大，但阻力也增大。 高速飞机一般采用小展弦比的机翼。
返回
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2.1 飞机的气动布局与机翼的几何参数
当年李白受安史之乱蒙冤沦为囚犯，被流放到白帝城 后，朝廷大赦天下，他立刻返舟东下，重出三峡，欣喜 的心情无法言表：
朝辞白帝彩云间，千里江陵一日还。两岸猿声啼不住， 轻舟已过万重山。
如果李白乘飞机，不知如何写佳作。是否同意写成如 下：
朝辞白帝彩云间，千里江陵一时还。两耳风声鸣不住， 轻机已过万重山。
L＝G LV （升力与重力平衡）
F＝D D//V （推力与阻力平衡）
M=0
(俯仰力矩保持守恒）
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2.1 飞机的气动布局与机翼的几何参数
飞机产生升力必须具备的条件： （1）有空气（飞机在空中飞行是靠作用于飞机上的空气 动力）。此外，喷气发动机的氧气也是取源于空气。 （2）必须存在一定的飞行速度（飞机和空气之间要有一 定的相对运动，产生空气动力）。 （3）要有适当的气动外形、受力大小和飞行姿态。 （4）必须存在保持和改变飞行状态的能力。
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2.1 飞机的气动布局与机翼的几何参数
1、飞机的气动布局 不同类型的飞机、不同的速度、不同的飞行任务，飞
机的气动布局是不同的。 何为飞机的气动布局？
广义而言：指飞机主要部件的尺寸、形状、数量、及 其相互位置。
飞机的主要部件有：推进系统、机翼、机身、尾翼 （平尾、立尾）、起落架等。
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2.1 飞机的气动布局与机翼的几何参数
S37前掠翼战斗机（三翼面布局）
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2.1 飞机的气动布局与机翼的几何参数
一般而言： 运输机----多数采用上单翼（便于装货）
高亚音速客机---下单翼布局、后掠翼、正常式布局 （升阻比大，运行经济，座舱噪声低，视野宽） （在机身下半部放置货物）
弦长b1。
几何平均弦长bpj定义为
bpj
S l
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2.1 飞机的气动布局与机翼的几何参数
•b1 •b0
•l
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2.1 飞机的气动布局与机翼的几何参数
展弦比---翼展l和平均几何弦长bpj的比值叫做展弦比，用λ 表示，其计算公式可表示为 ：
l
bpj
展弦比也可以表示为翼展的平方与翼面积的比值。
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2.1 飞机的气动布局与机翼的几何参数
人类要想自由飞翔，必须做到：
1、必须有良好的气动外形 2、必须有轻巧的结构 3、必须有相当的动力 4、必须达到一定的速度 5、必须有机敏的操纵机构 6、必须有导航系统
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2.1 飞机的气动布局与机翼的几何参数
与鸟的飞行不同，飞机在空中能够飞行是依靠与空气 的相对运动，而产生作用在飞机上的力和力矩来实现的。 如对于水平等速直线飞行而言，从飞机受力条件，有
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2.1 飞机的气动布局与机翼的几何参数
B-52远程战略轰炸机（同温层堡垒） 上单翼、4发翼下吊、后掠翼、正常式布局
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2.1 飞机的气动布局与机翼的几何参数
协和号超声速客机（Ma=2.04） 双发三角形机翼布局
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2.1 飞机的气动布局与机翼的几何参数
A380客机远程宽身运输机 下单翼、四发翼下吊、后掠翼、正常式布局
2.1 飞机的气动布局与机翼的几何参数
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2.1 飞机的气动布局与机翼的几何参数
按机翼和机身连接的相互位置分为： 按机翼弦平面有无上反角分为：
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2.1 飞机的气动布局与机翼的几何参数
按立尾的数量分为： 按机翼与平尾的相对纵向位置分为：
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2.1 飞机的气动布局与机翼的几何参数
第2章 机翼低速气动特性
第2章 机翼低速气动特性
2.1 飞机的气动布局与机翼的几何参数 2.2 机翼的空气动力系数，平均气动弦长和焦点 2.3 大展弦比直机翼的气动特性
2.3.1 绕流流态 2.3.2 气动模型和升力线假设 2.3.3 升力线理论 2.3.4 大展弦比直机翼的失速特性 2.4 后掠翼的低速气动特性 2.5 升力面理论 2.6 小展弦比机翼的低速气动特性 2.7 机翼低速气动特性的工程计算
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2.1 飞机的气动布局与机翼的几何参数
以下是用来衡量机翼气动外形的主要几何参数：
翼展---翼展是指机翼左右翼尖之间的长度，一般 用 l 表 示。
机翼面积---是指机翼在oxz平面上的投影面积，一般用S 表示。
翼弦---翼弦是指机翼沿机身方向的弦长。除了矩形机翼
外，机翼不同地方的翼弦不一样，有翼根弦长b0、翼尖
美国战术运输机C-130 上单翼、平直机翼、4发翼下吊布置、正常式布局
Folie 13
2.1 飞机的气动布局与机翼的几何参数源自文库
F-22猛禽—当今世界最先进的第四代战斗机 中单翼、双发、梯形翼、双立尾正常式
Folie 14
2.1 飞机的气动布局与机翼的几何参数
喷火战斗机—英国第二次世界大战名机 下单翼、椭圆形机翼、正常式布局
2、机翼的形状 机翼的外形五花八门、多种多样，有平直的，有三角
的，有后掠的，也有前掠的等等。然而，不论采用什么 样的形状，设计者都必须使飞机具有良好的气动外形， 并且使结构重量尽可能的轻。所谓良好的气动外形，是 指升力大、阻力小、稳定操纵性好。
Folie 12
2.1 飞机的气动布局与机翼的几何参数
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2.1 飞机的气动布局与机翼的几何参数
人类向往飞行是从模仿鸟类飞行开始的。但是由于鸟 类飞行机理的复杂性，至今未能对扑翼机模仿成功。
而真正促使人们遨游天空的，也许是受中国风筝的启 发，在航空之父凯利的科学理论指导下，将动力和升力 面分开考虑，而发明了固定翼飞机。
飞机是二十世纪人类史最伟大的科学成就。是人类最 快捷、舒适、高效、安全的交通运输工具，在国家安全、 社会和国民经济的发展中占有极其重要的地位。
战斗机----多数采用中或下单翼，三角翼、大后掠翼正常 或鸭式布局（速度快、阻力小、机动灵活、失速迎角大）
Folie 20
2.1 飞机的气动布局与机翼的几何参数
3、坐标系定义
x轴---机翼纵轴，沿机翼对称面翼型弦线，向后为正 ； y轴---机翼竖轴，机翼对称面内，与x轴正交，向上为正； z轴---机翼横轴，与x、y轴构成右手坐标系，向左为正。
l2
S
展弦比越大，机翼的升力系数越大，但阻力也增大。 高速飞机一般采用小展弦比的机翼。
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2.1 飞机的气动布局与机翼的几何参数
当年李白受安史之乱蒙冤沦为囚犯，被流放到白帝城 后，朝廷大赦天下，他立刻返舟东下，重出三峡，欣喜 的心情无法言表：
朝辞白帝彩云间，千里江陵一日还。两岸猿声啼不住， 轻舟已过万重山。
如果李白乘飞机，不知如何写佳作。是否同意写成如 下：
朝辞白帝彩云间，千里江陵一时还。两耳风声鸣不住， 轻机已过万重山。
L＝G LV （升力与重力平衡）
F＝D D//V （推力与阻力平衡）
M=0
(俯仰力矩保持守恒）
Folie 6
2.1 飞机的气动布局与机翼的几何参数
飞机产生升力必须具备的条件： （1）有空气（飞机在空中飞行是靠作用于飞机上的空气 动力）。此外，喷气发动机的氧气也是取源于空气。 （2）必须存在一定的飞行速度（飞机和空气之间要有一 定的相对运动，产生空气动力）。 （3）要有适当的气动外形、受力大小和飞行姿态。 （4）必须存在保持和改变飞行状态的能力。
Folie 7
2.1 飞机的气动布局与机翼的几何参数
1、飞机的气动布局 不同类型的飞机、不同的速度、不同的飞行任务，飞
机的气动布局是不同的。 何为飞机的气动布局？
广义而言：指飞机主要部件的尺寸、形状、数量、及 其相互位置。
飞机的主要部件有：推进系统、机翼、机身、尾翼 （平尾、立尾）、起落架等。
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