飞机气动布局简介.
飞机的气动布局和机翼几何参数
与机翼的几何参数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。
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。
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。
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：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。
白乘飞机，不知如何写佳作。
是否同意写成如下：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。
飞翔，必须做到：的气动外形的结构的动力定的速度的操纵机构系统同，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L V￥（升力与重力平衡）D//V￥（推力与阻力平衡）(俯仰力矩保持守恒）必须具备的条件：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。
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）。
的气动外形、受力大小和飞行姿态。
保持和改变飞行状态的能力。
布局型的飞机、不同的速度、不同的飞行任务，飞机的气动布局是不同的。
机的气动布局？飞机主要部件的尺寸、形状、数量、及其相互位置。
件有：推进系统、机翼、机身、尾翼（平尾、立尾）、起落架等。
连接的相互位置分为：有无上反角分为：分为：的相对纵向位置分为：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，并且使良好的气动外形，是指升力大、阻力小、稳定操纵性好。
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、正常式布局协和号超声速客机（Ma=2.04）双发三角形机翼布局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S37前掠翼战斗机（三翼面布局）数采用上单翼（便于装货）--下单翼布局、后掠翼、正常式布局运行经济，座舱噪声低，视野宽）部放置货物）数采用中或下单翼，三角翼、大后掠翼正常或鸭式布局力小、机动灵活、失速迎角大），沿机翼对称面翼型弦线，向后为正；，机翼对称面内，与x轴正交，向上为正；，与x、y轴构成右手坐标系，向左为正。
飞机的常见气动布局
飞机的常见气动布局亲爱的同学们大家好：今天，我想和大家讲一讲，飞机的常见气动布局。
大家知道的都有哪些呢？目前我们所知的可行的飞机的空气动力布局方式有：常规、鸭式、三翼面、变后掠、无尾、飞翼、前掠翼。
这些布局方式各有特色各有长短，我将为大家逐个讲解。
首先是常规，常规布局也就是主翼在前，水平尾翼在后，有一个或两个垂尾的气动布局方式。
使用这种气动布局设计的具有代表性的战斗机有，美国——洛克希德马丁公司：F22猛禽。
俄罗斯——苏霍伊设计局：苏27侧卫。
但其实，我们常见的客货机几乎全是这种设计的。
常规布局的优点是技术成熟，理论研究已经非常完善，生产技术也成熟而又稳定，同其他气动布局相比各项性能比较均衡。
只是由于均衡所以也没有特别出色的地方。
然后是鸭式。
因为当初这种气动布局的飞机飞起来像鸭子，故此得名。
说到鸭式布局，我们就不得不说世界上第一架飞机——莱特兄弟的飞行者一号。
它所使用的布局其实就是鸭式布局。
鸭式布局也是主翼在后面，前面加个小机翼叫做鸭翼。
简单地来看，鸭式布局就是将常规布局中的水平位移移到了主翼前方，但鸭翼与平尾并不是一个概念。
虽然鸭翼也承担着控制俯仰的责任，但除此之外，鸭翼还会产生涡流。
这些涡流吹过主翼会带来强大的增升效果，也就是说，鸭翼能提供额外的升力。
如此，鸭式布局的飞机的短距起降性能更强，因为它们在低速度状况下也能获得较高的升力。
鸭式布局的飞机在高速飞行中有着更高的稳定性，机动性也要比常规布局飞机更加出色。
有时鸭式布局飞机还会在机身的后下方增加两片叫做腹鳍的翼面，以增加大迎角情态下的飞行稳定性，这是因为在大迎角情态下，常规布局的飞机的垂尾还会接触到由主翼和平尾的间隙间吹过的气流，而鸭式布局的飞机的主翼往往会阻断流往垂尾的气流，如此垂尾便不能很好地控制飞机的水平方向稳定，而在机身下方增加的腹鳍则能解决这个问题。
这也是鸭式布局飞机的一个不同之处。
鸭式布局设计的代表战机有：中国成飞歼20，欧洲双风：阵风、台风。
飞行器设计新技术
飞行器设计新技术军用飞机发展很快，从20世纪50年代的第一代超音速战斗机起，到目前已经发展到第四代超音速战斗机，第三第四代战机采用了一系列新技术，下面就不同的方面浅谈一下飞行器设计中的新技术一、气动布局技术（一）近距耦合鸭式布局没有水平尾翼，但在机翼（亦称主翼）前面装有水平小翼的飞机称为鸭式布局飞机。
机翼前面水平小翼称为前翼或鸭翼。
鸭式布局有以下优点：1．前翼不受流过机翼的气流的影响，前翼操纵效率高。
2．飞机以大迎角飞行时，正常式飞机平尾的升力为负升力（向下），这样就减少了飞机的总升力（有人称它为挑式飞机，即机翼升力不仅要平衡飞机的重量，而且还要克服平尾的负升力），从而不利于飞机的起飞着陆和大迎角时的机动性能。
而鸭式飞机与此相反，前翼在大迎角飞行时提供的是正升力，从而使飞机总升力增大（有人称它为抬式飞机，即前翼与机翼共同平衡飞机重量），这样就有利于减小飞机起飞着陆速度，改善起飞着陆性能，同时也可以提高大迎角时的机动性能。
3．鸭式飞机配平阻力小，因而续航能力好。
鸭式飞机虽有上述优点，但是由于还存在不少问题有待解决，使鸭式飞机的主要优点（即鸭翼与机翼都产生正升力）的发挥受到很大的影响，因此在很长一段时间内，鸭式布局使用不广泛。
针对这一问题，航空界进行了一系列的研究工作。
所谓近距耦合鸭式布局飞机，就是这方面研究的成果。
近距耦合鸭式布局飞机（简称近距耦合鸭式飞机）是指前翼与机翼距离很近的一种鸭式飞机，这种飞机往往采用小展弦比大后掠的前翼，此时前翼形成的脱体涡流经主翼表面，使主翼升力提高，而前翼也将受到主翼上洗气流的影响而增加升力。
同时，主翼表面的低压抽气作用，又提高了前翼涡流的稳定性。
因此，前翼与主翼近距耦合的结果，既增加了飞机的升力，也推迟了飞机的失速。
近距耦合鸭式布局的研究成功，使鸭式布局在战斗机上重新流行。
（二）边条机翼边条机翼是一种组合机翼，它是由中等后掠角和中等展弦比的基本机翼和位于翼根前部的大后掠角、小展弦比尖前缘的边条组成。
飞行器气动布局与气动性能优化工艺研究
飞行器气动布局与气动性能优化工艺研究近年来，随着航空工业的不断发展，飞行器的设计和制造也得到了迅猛的发展。
其中，气动布局和气动性能的优化成为了关键技术之一。
本文将深入探讨飞行器气动布局与气动性能优化的工艺研究。
一、飞行器气动布局的意义飞行器气动布局是指设计飞行器的空气动力组件的空间位置和形状。
它在飞行器设计中具有重要的意义。
首先，正确的气动布局可以有效减少飞行器的空气阻力，提高飞行速度和航程。
其次，通过优化气动布局，可以提高飞行器的机动性能和灵活性，增强其利用性和适应性。
二、飞行器气动布局的研究方法研究飞行器气动布局的方法主要有风洞试验和计算流体力学模拟。
风洞试验是指在实验室中，通过模拟大气中的气流，测试飞行器模型在不同气动布局下的空气阻力系数和升阻比等参数。
计算流体力学模拟则是通过计算机程序，模拟飞行器在不同气动状态下的流场和气动力学参数。
两种方法各有优缺点，需要根据实际研究目的和问题选择合适的方法。
三、飞行器气动性能优化的研究方法飞行器气动性能优化是指在保证安全性的前提下，通过改变气动布局和组件形状，提高飞行器的空气动力性能和机动性能。
其研究方法同样主要有风洞试验和计算流体力学模拟。
此外，还可以采用基于人工智能和机器学习的优化算法进行研究。
四、飞行器气动布局与气动性能优化的案例分析以国外某航空公司的飞机设计为例，该公司通过对飞机机翼和机身的气动布局进行优化，成功提高了飞机的升阻比和空气动力性能。
具体方法是通过风洞试验和计算模拟，分析了不同气动组件的形状和位置对飞机升阻比的影响，如机翼横截面形状、机身长宽比等。
通过对多种设计方案进行模拟和优化，最终找到了最优的气动布局和组件形状，进一步提高了飞机的飞行速度和航程。
五、未来研究方向随着科技的不断进步，飞行器气动布局和气动性能优化的研究也将迎来新的机遇。
未来的研究方向主要包括以下几个方面：1. 气动布局与材料技术的结合：利用新型材料和技术手段，进一步优化飞行器气动布局和气动性能，以提高其安全性和经济性。
第一章 飞机先进气动布局
第1章 先进气动布局
1.3 涡动力学与涡控制技术 讲到这 1.3.1 利用旋涡非线性升力的飞机布局
边条翼与近距鸭翼耦合
第1章 先进气动布局
1.3 涡动力学与涡控制技术 1.3.2 可控制的涡动力技术
（1）前缘涡襟翼 （2）吹起涡控制技术 （3）非定常涡控制技术 （4）扑翼的非定常涡动力
第9章 先进大型飞机设计技术
第1章 先进气动布局
平直翼（全球鹰）
后掠翼（苏-27）
联翼布局（翔龙）
前掠翼（S-37“金雕”） 三角翼（台风）
变后掠翼（苏-24）
第1章 先进气动布局
三翼面布局（苏-35）
飞翼布局（B-2）
乘波体布局
升力体布局
第1章 先进气动布局
1.1 超声速巡航能力
激波阻力
The End
谢谢！
飞行器总体设计
（1）飞机隐身设计
飞行器总体设计
（2）飞机气动弹性设计与控制
飞行器气环境与生命保障
现代飞主机要设成果计技术
第1章 先进气动布局 第2章 飞行器隐身技术 第3章 飞行器推力矢量技术 第4章 飞机阻力和减阻技术 第5章 先进组合导航技术 第6章 飞行器计算机辅助设计技术 第7章 飞行器多学科设计优化技术 第8章 航空电子综合系统与信息技术
1.2 高超声速飞行器
马赫数≥5 （1）高超声速气动设计 （2）气动加热下的结构设 计 （3）高超声速推进系统
第1章 先进气动布局
1.2 高超声速飞行器
（1）乘波体布局
乘波体 (Waverider)，是一种 外形是流线形， 其所有的前 缘都具有附体激波的超音速 或高超音速的飞行器。通俗 的讲，乘波体飞行时其前缘 平面与激波的上表面重合， 就象骑在激波的波面上，依 靠激波的压力产生升力。
飞机气动布局
案现代作战飞机的气动布局有很多种，主要有常规布局、鸭式布局、无尾布局、三翼面布局和飞翼布局等。
自从莱特兄弟发明第一架飞机以来，飞机设计师们通常将飞机的水平尾翼和垂直尾翼都放在机翼后面的飞机尾部。
这种布局一直沿用到现在，也是现代飞机最经常采用的气动布局，因此称之为“常规布局”。
鸭式布局，是一种十分适合于超音速空战的气动布局。
早在二战前，前苏联已经发现如果将水平尾翼移到主翼之前的机头两侧，就可以用较小的翼面来达到同样的操纵效能，而且前翼和机翼可以同时产生升力，而不像水平尾翼那样，平衡俯仰力矩多数情况下会产生负升力。
早期的鸭式布局飞起来像一只鸭子，“鸭式布局”由此得名。
无平尾、无垂尾和飞翼布局也可以统称为无尾布局。
对于无平尾布局，其基本优点为超音速阻力小和飞机重量较轻，但其起降性能及其它一些性能不佳，总之以常规观点而言，无尾布局不能算是一种理想的选择。
然而，随着隐身成为现代军用飞机的主要要求之一以及新一代战斗机对超音速巡航能力的要求，使得无尾——特别是无垂尾形式的战斗机方案越来越受到更多的重视。
在常规布局的飞机主翼前机身两侧增加一对鸭翼的布局称为“三翼面布局”。
三翼面布局形式可以说最早出现在六十年代初，米高扬设计局由米格-21改型而得的Е-6Т3和Е-8试验机。
三翼面的采用使得飞机机动性得到提高，而且宜于实现直接力控制达到对飞行轨迹的精确控制，同时使飞机在载荷分配上也更趋合理。
俄罗斯的苏－34、苏－37和苏-47都采用这种布局。
早在二战期间，美国和德国就开始研究这种布局的飞机。
现代采用飞翼布局的最新式飞机，就是大名鼎鼎的美国B－2隐型轰炸机。
由于飞翼布局没有水平尾翼，连垂直尾翼都没有，只是像一片飘在天空中的树叶，所以其雷达反射波很弱，据说B－2在雷达上的反射面积只有同类大小飞机的百分之一。
变后掠布局较好的兼顾了飞机分别在高速和低速状态下对气动外形的要求，在六七十年代曾得到广泛应用，但由于变后掠结构所带来的结构复杂性、结构重量的激增，再加上其它一些更为简单有效的协调飞机高低速之间矛盾的措施的使用，在新发展的飞机中实际上已经很少有采用这种布局形式的例子了。
气动布局解析实验报告(3篇)
第1篇一、实验目的1. 了解和掌握不同气动布局的基本原理和特点。
2. 分析不同气动布局对飞行器性能的影响。
3. 通过实验验证理论知识的正确性。
二、实验器材1. 气动模型（如飞机模型、导弹模型等）2. 风洞实验装置3. 数据采集与分析软件4. 测量工具（如风速计、压力计等）三、实验原理气动布局是指飞行器各个部件的相对位置布置，它直接影响飞行器的空气动力学性能。
不同的气动布局具有不同的升力、阻力、稳定性、机动性等特性。
四、实验内容1. 常规气动布局实验（1）实验步骤：将气动模型置于风洞中，调整角度和速度，记录升力、阻力等数据。
（2）数据分析：分析常规气动布局在不同攻角和速度下的升力、阻力特性。
2. 鸭式气动布局实验（1）实验步骤：将鸭式气动布局模型置于风洞中，调整角度和速度，记录升力、阻力等数据。
（2）数据分析：比较鸭式气动布局与常规气动布局在不同攻角和速度下的升力、阻力特性。
3. 飞翼布局实验（1）实验步骤：将飞翼布局模型置于风洞中，调整角度和速度，记录升力、阻力等数据。
（2）数据分析：分析飞翼布局在不同攻角和速度下的升力、阻力特性。
4. 三翼面布局实验（1）实验步骤：将三翼面布局模型置于风洞中，调整角度和速度，记录升力、阻力等数据。
（2）数据分析：比较三翼面布局与常规气动布局在不同攻角和速度下的升力、阻力特性。
五、实验结果与分析1. 常规气动布局常规气动布局具有较好的稳定性和机动性，但升力系数相对较低。
在低速和低攻角下，升力系数较高；在高速和高攻角下，升力系数较低。
2. 鸭式气动布局鸭式气动布局具有较好的机动性和升力系数，但稳定性较差。
在低速和低攻角下，升力系数较高；在高速和高攻角下，升力系数较低。
3. 飞翼布局飞翼布局具有较好的升力系数和隐身性能，但机动性和稳定性较差。
在低速和低攻角下，升力系数较高；在高速和高攻角下，升力系数较低。
4. 三翼面布局三翼面布局具有较好的升力系数、稳定性和机动性。
战斗机气动布局设计
八、气动布局的发展趋势
翼 ➢ 最优的空气动力 ➢ 先进的控制技术 ➢ 更好的推进系统 ➢ 新型的结构材料 ➢ 精巧的航电武器
谢 谢！
谢谢大家！29Fra bibliotekF-102
火神 F-106
五、无尾布局
➢ 无尾布局飞机的翼面少，可以减少飞机的重量和阻力。缺点主要是起降性能差和中低空 跨音速机动性差，后逐渐被鸭式布局所取代。但是，随着推力矢量技术的发展和飞机隐 身要求增加，无尾布局的缺陷可以用推力矢量来弥补，无尾布局翼面简洁，利于隐身的 优点将会得到发挥。
六、三翼面布局 在常规布局飞机的机翼前增加一付鸭翼的布局称为“三翼面布局”。
三、常规布局
➢ 机翼后缘布置有内侧襟翼，外侧副翼，或者是内外侧一起偏转的襟副翼；水平尾翼一般 对称偏转，起俯仰操纵与平衡作用。部分飞机因外侧副翼滚转操纵能力不足，采用水平 尾翼差动偏转来补充。
三、常规布局
➢ 机翼位于飞机重心附近，襟翼增升产生的低头力矩较小。 ➢ 梯形机翼居多，亚、跨声速机翼升阻比较好。
七、飞翼布局
早在二战期间，美国和德国就开始研究这种布局的飞机。现代采用飞翼布局最成功的是 美国B－2隐型轰炸机。
七、飞翼布局
➢ 优点是气动力效率高、升阻比大；雷达反射截面积小，隐身性能好。 ➢ 缺点与无尾布局相同，另外还须解决没有垂直尾翼带来的航向稳定性和控制问题。
七、飞翼布局
➢ 飞翼布局目前受限于航向操纵效能低，只适用于机动性要求不高的机种。但将来的发展 前途未可限量。现在掌握的技术中，推力矢量能助其一臂之力。
六、三翼面布局
➢ 三翼面布局集合了常规布局和鸭式布局的优点，提高了飞机的机动性。缺点是增加了一 付翼面，带来阻力、重量和驱动装置增加。
六、三翼面布局
飞机气动布局设计简介
机翼的增升装置
增升装置：如果把机翼的前、后缘做成可活动的舵面，则其可 改变机翼剖面弯度和机翼面积，增加飞机升力，改善飞机飞行 性能。这种可增加飞机升力的活动舵面称为增升装置或襟翼。
襟翼一般分为 •前缘襟翼 •后缘襟翼
机翼的增升装置 增升装置
最主要的缺点: •飞机的纵向操纵和配平仅仅靠机翼后缘的升降舵来实现， 则由于力臂较短，操纵效率不高。 •在起飞着陆时，增加升力需升降舵下偏较大角度，由此带 来下俯力矩，为配平又需升降舵上偏，因而限制了飞机的
起飞着陆性能
三翼面布局
机翼前面有水平前翼 （鸭翼），机翼后面 有水平尾翼
Su-33
S-37
三翼面布局的优缺点
三翼面布局飞机 ny=7 5.2 常规布局飞机 ny=7 6.9
0.9 0.9 0.1
最主要的优点: •气动载荷分配上也更加合 理 •综合常规布局和鸭式布局 的优点
最主要的缺点: •漩涡破裂，产生非线性的 气动力 •小迎角时的阻力比两翼面 的要大
飞翼布局
飞机只有机翼的气动布局形式。
B-2
飞翼布局的优缺点
翼型
翼型：平行于飞机对称面的翼剖面
Y 平凸形
双凸形
对称形
圆弧形 X 菱形
弦长
后缘
前缘
翼弦
弦长
图1-3 翼型的中弧线和翼弦
相对弯度、相对厚度、前缘半径、后缘角
cmax
f max
Xc
Xf
翼型参数的定义
• 弦长：弦线被前、后缘所截线段的长度 • 相对弯度 ：翼型中弧线与翼弦之间的距离叫弯度。最大弯 度与弦长的比值，叫相对弯度。相对弯度的大小表示翼型的不 对称程度。
民用飞机气动布局形式的历史演变与未来展望
6
1.2 气动布局——机翼数量演变
双翼布局的优点与不足
✓ 气动干扰，由于下翼的上表面的高速气流与上翼下 表面的低速气流相互抵消，导致上下机翼的升力总 和远小于一层机翼的两倍，而阻力却大于一层机翼 的两倍
✓ 结构复杂，给制造带来很大困难 ✓ 发动机功率不足，无法获得更高的升力，不能在更
高的空中飞行 ✓ 机翼结构的更加平稳，使它在农业喷洒农药和飞行
按尾翼分：
垂尾：单垂尾布局、双垂尾布局 平尾：低平尾布局、高平尾布局
按起落架分：
数量：双起落架布局、三点起落架布局 接地点位置：前三点布局、后三点布局
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1.1 背景知识
飞机气动布局定义
飞机机翼、机身、尾翼、发动机及起落架等主要部件尺寸、形状、数量及其相互 位置分布
按机翼分：
数量：单翼布局、双翼布局 位置：上翼布局、中翼布局、下翼布局 形状：平直翼布局、后掠翼布局、前掠翼布局
按发动机分：
数量：单发布局、双发布局、四发布局 位置：翼吊布局、尾吊布局、翼根布局 类型：螺旋桨布局、涡喷布局、涡扇布局
表演领域大展身手，也可以改装为无人货机。右图 为顺丰用运5B运输机改装的货运无人机
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航空器气动布局的设计和分析
航空器气动布局的设计和分析一、概述航空器气动布局的设计和分析是航空工程学科中的一个重要分支，主要针对飞机在高速飞行中遇到的气动力学问题进行研究。
其目的是通过优化气动布局设计，提高飞机的性能和安全。
本文将分为以下几个部分，对航空器气动布局的设计和分析进行探讨。
二、气动布局设计飞机的气动布局设计包括机翼、机身、尾翼、发动机及各个部位之间的协调与匹配。
将各个部位的气动流场加以调整，使之达到最佳状态，以达到最佳性能。
1.机翼设计机翼的设计是飞机气动布局设计中最为重要的一部分。
机翼的气动设计不仅决定了飞机的外形，而且也影响了飞机的稳定性和飞行性能。
设计时需考虑以下几个方面：(1)机翼的平衡性一般来说，机翼设计必须满足平衡性的要求。
这意味着机翼必须在作用力的作用下，保持稳定运行，以防止其在飞行过程中出现不必要的姿态变化。
平衡性是机翼设计的重要考虑因素之一。
(2)机翼的升力与阻力特性机翼的升力与阻力特性也是设计的重要考虑因素。
升力特性决定了所需要的起飞和降落速度，而阻力特性则影响了飞机的航程。
设计时需要考虑这些因素来优化机翼的效率。
(3)机翼的强度与刚度机翼必须具有足够的强度和刚度，以支撑整个飞行器的质量，同时要满足对不同飞行载荷的要求。
(4)机翼的结构机翼结构的设计也是机翼设计的重要考虑因素之一。
需要考虑机翼的几何形状和材料属性，以满足不同的要求。
2.机身设计机身是整个飞机的骨架，负责承载机翼和发动机。
机身设计需要满足以下要求：(1)机身的气流稳定性机身必须具有良好的气流稳定性，以确保飞机在飞行过程中稳定。
(2)机身重量和刚度机身必须具有足够的强度和刚度，同时尽可能减少机身重量，确保飞机在飞行过程中能够承受飞行载荷的各种挑战。
(3)机身内部布局的合理性机身内部的设备必须合理布置，以便维修和保养。
3.尾翼设计尾翼的设计必须考虑与机翼的匹配，以及满足稳定性和机动性等要求。
尾翼可以帮助控制飞机的稳定性，同时也能通过变动尾翼的位置和角度来帮助控制飞机。
气动布局
飞机的气动布局飞机外形构造和大部件的布局与飞机的动态特性及所受到的空气动力密切相关。
关系到飞机的飞行特征及性能。
故将飞机外部总体形态布局与位置安排称作气动布局。
其中，最常采用的机翼在前，尾翼在后的气动布局又叫作常规气动布局。
气动布局形式是气动布局设计中首先需要考虑的问题。
目前飞机设计中主要采用的包括以下几种：正常布局；鸭式布局；变后掠布局；三翼面布局；无平尾布局；无垂尾布局；飞翼布局。
正常布局是迄今为止被使用最多的一种布局形式，目前仍然被应用于各类飞机之上。
鸭式布局在早期未能得到足够的重视，但随着超音速时代的来临，鸭式布局的优点逐渐为人们所认识。
目前广泛应用于战斗机之上的近距鸭式布局利用鸭翼与机翼的前缘分离涡之间相互有利干扰使涡系更加稳定，推迟了涡的破裂，为大迎角飞行提供了足够的涡升力，显著的提高了战斗机的机动性。
此外，采用ACT和静不稳定的鸭式布局的优点则更为突出。
变后掠布局较好的兼顾了飞机分别在高速和低速状态下对气动外形的要求，在六七十年代曾得到广泛应用，但由于变后掠结构所带来的结构复杂性、结构重量的激增，再加上其它一些更为简单有效的协调飞机高低速之间矛盾的措施的使用，在新发展的飞机中实际上已经很少有采用这种布局形式的例子了。
三翼面布局形式可以说最早出现在六十年代初，米高扬设计局由米格-21改型而得的Е- 6Т3和Е-8试验机。
三翼面的采用使得飞机机动性得到提高，而且宜于实现直接力控制达到对飞行轨迹的精确控制，同时使飞机在载荷分配上也更趋合理。
无平尾、无垂尾和飞翼布局也可以统称为无尾布局。
对于无平尾布局，其基本优点为：超音速阻力小和飞机中两较轻，但其起降性能及其它一些性能不佳，总之以常规观点而言，无尾布局不能算是一种理想的选择。
然而，随着隐身成为现代军用飞机的主要要求之一以及新一代战斗机对超音速巡航能力的要求，使得无尾——特别是无垂尾形式的战斗机方案越来越受到更多的重视。
对于一架战斗机而言，实现无尾布局将带来诸多优点。
飞机的气动布局和机翼几何参数
与机翼的几何参数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。
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。
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。
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：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。
白乘飞机，不知如何写佳作。
是否同意写成如下：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。
飞翔，必须做到：的气动外形的结构的动力定的速度的操纵机构系统同，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L V￥（升力与重力平衡）D//V￥（推力与阻力平衡）(俯仰力矩保持守恒）必须具备的条件：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。
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）。
的气动外形、受力大小和飞行姿态。
保持和改变飞行状态的能力。
布局型的飞机、不同的速度、不同的飞行任务，飞机的气动布局是不同的。
机的气动布局？飞机主要部件的尺寸、形状、数量、及其相互位置。
件有：推进系统、机翼、机身、尾翼（平尾、立尾）、起落架等。
连接的相互位置分为：有无上反角分为：分为：的相对纵向位置分为：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，并且使良好的气动外形，是指升力大、阻力小、稳定操纵性好。
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、正常式布局协和号超声速客机（Ma=2.04）双发三角形机翼布局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S37前掠翼战斗机（三翼面布局）数采用上单翼（便于装货）--下单翼布局、后掠翼、正常式布局运行经济，座舱噪声低，视野宽）部放置货物）数采用中或下单翼，三角翼、大后掠翼正常或鸭式布局力小、机动灵活、失速迎角大），沿机翼对称面翼型弦线，向后为正；，机翼对称面内，与x轴正交，向上为正；，与x、y轴构成右手坐标系，向左为正。
飞机气动布局的发展
飞机气动布局的发展很久以前，人类就有飞天的梦想。
但一直到1903年，经莱特兄弟成功的飞行实践，人类才得以实现用比空气重的飞行器飞行的梦想。
从第一架飞机发明至今不到100年时间，但随着气动理论的不断完善和制造工艺的提高、新型材料和主动控制技术的，飞机的外形发生了很大的变化。
有了莱特兄弟的突破，世界各地的航空爱好者们前进的步伐更快了。
飞机发动机功率不断增大，设置了敞开式座舱，水平安定面很快被后置，横侧操纵由我们所熟悉的副翼代替，用上了后三点式起落架，并出现了单翼机。
随着第一次世界大战的爆发，飞机很快就卷入了战争。
从早期仅用于侦察，敌对双方飞机在空中相遇时飞行员用打手势表示抗议，发展到用手枪互相对射。
这引起了军方的重视，飞机在很短的时间里就出现了专用于战争的战斗机，轰炸机。
在一战期间，交战各国的战斗机采用了双翼，甚至出现了三翼，并出现了封闭式座舱，但仍采用后三点式起落架。
到第二次世界大战，作战飞机的性能有了大幅度提高，双翼机很快被全金属的单翼机所取代，逐渐出现了前三点式起落架。
速度达到了每小时700公里以上，升限达12000米，几乎是活塞式飞机的极限，想要再提高飞行速度和高度已相当困难了。
1939年8月，德国将涡轮喷气式发动机装上了飞机；1941年5月，英国也进行了喷气式飞机试飞；1942年10月，美国喷气式飞机也飞上了蓝天。
40年代后期，喷气发动机逐渐推广，经几年迅速发展，50年代达到了全盛时期，被广泛应用于战斗机、轰炸机，后来又逐渐被民用飞机所采用，这些标志着飞机的发展进入了喷气式时代。
它意味着飞机的飞行速度可以进一步提高，升限也可上升到一个新高度。
为适应高速飞行的需要推迟激波波阻的出现，机翼由平直翼过渡到了后掠翼，并成为高速飞机气动布局的主流。
五六十年代，人们设计飞机的指导思想是追求高空高速，为达到此目的，机翼的后掠角也越来越大，并在后掠翼的基础上发展了三角翼，超音速飞机的机头还采用了尖头。
但是，就是在今天，绝大多数飞机仍保留着我们熟悉的常规布局方式，即机翼无论是平直翼或后掠翼、三角翼，仍是产生升力的主要部件，平尾、垂尾后置于飞机尾部，普遍采用了前三点式起落架。
飞机气动布局优化技术研究
飞机气动布局优化技术研究近年来，随着航空业的发展，飞机设计的重要性越来越凸显出来。
在飞机设计的过程中，一个关键的点就是如何优化飞机的气动布局，以提高飞机的性能。
本文将探讨飞机气动布局优化技术的研究进展和未来发展趋势。
一、飞机气动布局优化技术概述飞机气动布局优化技术指的是利用计算机仿真技术对飞机的气动布局进行优化，以获得更好的飞行性能。
其核心是通过数值计算的方法来预测空气流动情况，从而优化翼型、机翼展弦比、机身形状等关键气动参数，达到提高飞机性能的目的。
目前，飞机气动布局优化技术已经成为飞机设计中的重要工具。
通过该技术，需要设计者可以在设计之前进行更精确的预测，避免了试验带来的高成本和高风险，同时还能够快速反馈设计优化结果，大大提高了设计效率。
二、飞机气动布局优化技术的研究进展1. 气动布局优化的数值方法在飞机设计中，有两种主要的气动布局优化方法：一种是基于经验和试验数据的方法，比如说基于飞机模型试验和飞行数据的方法，这种方法可以提供可靠的数据前提，但是测试过程成本高、周期长，且在设计早期需要考虑很多未知参数；另一种是基于数值仿真的方法，通过计算机仿真技术对复杂气动流进行模拟，能够以较低成本快速获得飞机气动布局优化结果，这种方法在近年来得到了飞速发展。
目前，数值方法主要有三种：CFD、VSAERO、RBF，其中CFD是当今最为流行和应用广泛的方法，其原理是通过分离计算区域，对流体流动问题建立数学模型，再应用基本物理学原理，求解问题数值解的方法。
2. 气动布局优化的关键参数气动布局优化涉及到很多关键参数，如机翼的展弦比、后缘的形状、进气道的位置和大小、机身剖面等。
同时，控制飞行器的流场分布位置、压力、重心、推力这些气动参数是优化的关键目标，其次是整个飞机的性能如滑行、爬升、减阻等。
3. 气动布局优化的自动化近年来，随着人工智能技术的飞速发展，飞机气动布局的优化不再需要人工进行大量计算、分析和试验，而是可以利用自动化技术来解决。
飞机气动布局型式探析之联翼布局（1）
飞机气动布局型式探析之联翼布局（1）飞机气动布局型式通常指其不同气动力承力面的安排型式。
航空发展历经百余年，飞机设计师们提出了多种多样的气动布局型式，每一种布局因其独特的特点，各具一定的优缺点，并随着技术进步和相关难点的突破，得到了不同程度的发展。
从本期开始，将陆续分享飞机多种多样的气动布局型式，包括联翼、飞翼、鸭式、无尾、前掠翼、多机身、升力体、正常式等等，让大家能从直观上了解飞机在外形上都有什么不一样。
一、联翼布局（1）简介：联翼布局飞机是将带上反角的后掠前翼和带下反角的前掠后翼（或带下反角的后掠前翼和带上反角的前掠后翼）巧妙地结合连接成菱形框架结构的飞机，这种布局的俯视图和主视图外形都形成菱形。
联翼布局前后翼可以直接相连，或者中间以端板相连形成盒式布局。
联翼布局概念在上世纪70年代就已经提出，但到目前为止，对其丰富而复杂的机理仍然缺乏理解，当前并没有实用的机型，下图展示的是设计师们对未来联翼飞机的概念方案。
未来联翼加油机构想未来联翼布局客机构想（2）联翼布局的优点：1.这种独特布局和结构型式的飞机，大大加强了结构的刚性，提高了扭转和弯曲刚度，因此抗扭抗弯性能好，抗坠毁和抗震能力较强。
2.联翼布局改善了整体受力条件，特别是在前、后翼的翼根处承受的弯曲力矩较小。
3.联翼布局具有直接升力和直接侧向力控制的能力，可为飞机提供独立的姿态或轨迹控制，改善飞行的响应品质。
4.跨音速面积分布好。
5.在给定翼展和重量的情况下，相比正常式布局，联翼布局有更大的有效展弦比，诱导阻力较小。
直接升力、侧力控制示意（3）联翼布局的缺点：1.飞行阻力大，飞行速度较低；结构连接处的流动容易分离，气动部件之间的相互干扰较大。
2.联翼结构复杂，设计困难；技术干扰大，关键技术难点多。
3.联翼布局整体协调困难，特别是发动机、起落架、前后翼之间的协调。
4.对于联翼布局民机，相比于同机翼面积的正常式布局，燃油装载空间小。
（4）联翼布局技术难点：联翼布局结构设计难度大，特别是前后翼之间的连接设计；需分析气流分离的情况、部件之间的干扰作用、发动机的安装以及减噪的问题。
分布式飞机气动设计
分布式飞机（Distributed Aircraft）是一种新型的航空器设计理念，它将飞机的主要控制面分布在飞机的不同部位，以实现更高效的气动设计和控制。
在分布式飞机的气动设计中，有以下一些关键考虑因素：
1. 翼型设计：翼型的选择和设计对于飞机性能和气动效率至关重要。
分布式飞机的翼型设计需要平衡升力、阻力和操纵性能。
2. 分布式推力：分布式飞机通常采用多个分布式引擎，这种推力布局有助于减小阻力、增加操纵灵活性，并提高整体性能。
3. 控制面设计：分布式飞机的控制面是更为分散的，这就要求设计出更有效的控制面安排和操纵系统，以实现良好的机动性和稳定性。
4. 气动布局优化：通过利用计算流体力学（CFD）和其他工程分析工具，对分布式飞机的气动布局进行优化，以减小阻力、改善升力强度分布和降低噪音等。
5. 飞行控制系统设计：分布式飞机的飞行控制系统需要更复杂的设计和集成，以确保各个分布式部件的协调运行。
分布式飞机的气动设计需要综合考虑飞机的整体性能、控制系统设计和飞行操控等方面的要求。
借助先进的气动设计工具和工程分析方法，可以对分布式飞机进行系统化的设计优化，以提高整体气动性能、效率和操纵能力。
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飞机气动布局简介
想必很多人对飞机很感兴趣，因为飞机大多是很漂亮的，流线型的机身，舒展的机翼，实现了人类在蓝天翱翔的梦想。
其实飞机外型的美观虽然是人类主动的设计创作，而实质却是受制于空气阻力的被动结果，从某种意义上讲，这种符合人类审美标准的流畅线条其实是空气动力原理的杰作。
大千世界千变万化，飞机也是形态各异，大的、小的、胖的、瘦的，四个翅膀的、两个翅膀的甚至还有一个翅膀的，打个比方，飞机的式样就像宠物狗一样，当真是品种丰富，血统复杂。
俗话说外行看热闹，内行看门道，既然飞机的外观是空气动力原理决定的，那么这么多种飞机的形状在飞机设计中就有个称谓，叫做空气动力布局。
下面我们就逐一介绍一下各种气动布局，当了解到气动布局这个概念后再回过头来看这些飞机，就会发现自己不会再看花眼了，其实全世界的飞机品种再多，也无非就以下这几种气动布局而已。
各种空气动力布局的主要差别就在于机翼位置上的差别，首先介绍一个最常见的布局——常规布局。
这种布局的特点是有主机翼和水平尾翼，大的主机翼在前，小机翼也就是水平尾翼在后，有一个或者两个垂直尾翼。
世界上绝大多数飞机属于这种气动布局，特别是客运、货运大型飞机，几乎全是这种布局，例如波音系列、欧洲的空中客车系列，我国的运七、运八、ARJ21，美国的C130等。
我国的军用飞机中除了歼10猛龙战斗机以外，都是常规气动布局。
常规布局最大的优点是技术成熟，这是航空发展史上最早广泛使用的布局，理论研究已经非常完善，生产技术也成熟而又稳定，同其他气动布局相比各项性能比较均衡，所以目前无论是民用飞机还是军用飞机绝大多数使用这种气动布局。
常规气动布局机型——我国的ARJ21祥凤支线客机
常规气动布局机型——我国的FC-1枭龙歼击机
常规气动布局机型——我国的歼11B歼击机
常规布局中还有一个另类——变后掠翼布局，就是主翼的后掠角度可以改变，高速飞行可以加大后掠角，相当于飞鸟收起翅膀，低速飞行时减小后掠角，展开翅膀。
这种布局的优势在于可以适应高速和低速时的不同要求，起降性能好，缺点是结构的复杂性严重增加了飞机重量，随着发动机技术特别是矢量推力技术的不断发展和鸭翼的应用，这种布局逐渐趋于淘汰。
变后掠翼布局典型机型有前苏联的米格27、图22，美国的F14、F111、B1，北约的狂风等。
变后掠翼气动布局——俄罗斯图22逆火战略轰炸机
变后掠翼气动布局——美国F14雄猫舰载歼击机
变后掠翼气动布局——北约狂风战斗轰炸机
无尾布局，这种气动布局顾名思义就是没有尾巴的气动布局。
这里的“尾巴”指的是水平尾翼，主翼在机尾，实际起到水平尾翼的作用。
无尾布局的最大优点是高速飞行时性能优异，大家可以想象一下，无尾布局是最接近飞镖、导弹、火箭的气动布局，航天飞机采用的也是无尾布局，因为这是最适合高速飞行的布局，阻力小，结构强度大。
由于没有水平尾翼，无尾布局大大减少了空气阻力，因为在常规布局中，从主翼表面流过来的气流会在水平尾翼形成阻力，同时为了平衡主翼的升力，水平尾翼其实一直充当一个“向下压”的角色，会损失掉一部分升力，所以和常规布局相比没有水平尾翼的无尾布局的空气动力效率要高很多，更适合高速飞行。
无尾布局机翼承载重量更合理，和机身链接结构更稳固，这就简化了机身结构，再加上去掉了水平尾翼和相关的操控系统后，机身重量可以大大降低。
无尾布局的缺点是低速性能不好，这影响到飞机的低速机动性能和起降能力。
另外无尾布局因为只能依靠主翼控制飞行，所以稳定性也不理想。
无尾布局在欧洲应用最为普及，法国的幻影系列是典型机型。
无尾气动布局机型——法国幻影2000
无尾气动布局机型——英法联合研制的协和超音速客机
无尾气动布局机型——英国火神轰炸机
针对无尾布局的低速性能和稳定性的缺陷，后来飞机设计师们又重新搬出了莱特兄弟的世界上第一架飞机的气动布局——鸭式布局，因为当初这种气动布局的飞机飞起来像鸭子，故此得名。
鸭式布局也是主翼在后面，前面加个小机翼叫做鸭翼，所以这种气动布局其实就是无尾布局加个鸭翼，或者说是主翼缩小水平尾翼放大的常规布局。
有了这个鸭翼，无尾布局的缺点得到明显改善，高速飞行时更加稳定，起降距离明显缩短，甚至机动性能比常规布局更加出色。
欧洲最为推崇鸭式布局，瑞典的JAS39，英法德西班牙联合研制的欧洲战斗机EU2000，法国的阵风以及以色列的幼师全部采用鸭式布局。
可以说目前鸭式布局再次成为航空技术发展的趋势，俄罗斯和美国正在研制新型飞机都在使用这种布局，例如俄罗斯的s37金雕试验机和美国的QSST超音速客机。
我国最新研制的歼10猛龙就属于鸭式布局，或者称为无尾鸭翼布局。
鸭式气动布局机型——世界第一架飞机飞行者一号
鸭式气动布局机型——俄罗斯图144超音速客机
鸭式气动布局机型——我国的歼10猛龙战斗机
三翼布局，这种布局其实就是常规布局加个鸭翼，或者说鸭式布局加个水平尾翼。
这种气动布局的优势是又多了一个可以控制飞机的部位，三个机翼更好的平衡分配载重，机动性能更好，对飞机的操控也更精准更灵活，可以缩短起降距离。
缺点是会增加阻力，降低空气动力效率，增加操控系统复杂程度和生产成本。
综合评测，常规布局增加鸭翼取得的性能改进得不偿失，所以目前只有俄罗斯苏27的改进型苏30MKI、33、34、35、37系列采用了这种气动布局。
三翼气动布局机型——俄罗斯苏37歼击机
飞翼布局，这种布局简单说就是只有飞机翅膀的布局，看上去只有机翼，没有机身，机身和机翼融为一体。
无疑这种布局是空气动力效率最高的布局，因为所有机身结构都是机翼，都是用于产生升力，而且最大程度低降低了阻力。
空气阻力最小所以雷达波反射自然也是最小，所以飞翼布局是隐身性能最好的气动布局。
飞翼布局的最大缺陷是操控性能极差，完全依赖电子传感控制机翼和发动机的矢量推力，因此飞翼布局没有得到普及，只应用于用于大型飞机，例如轰炸机、运输机，目前投入使用的只有美国的B2轰炸机。
飞翼气动布局机型——美国B2隐形战略轰炸机
还有一种奇特的气动布局——前掠翼布局，这种布局的特点是主翼前掠而不是后掠，不过虽然很早就开展了这种气动布局的研制工作，但是因为机翼前掠致命的稳定性问题导致这种技术一直只停留在研发阶段，没有得到实际应用。
典型机型有俄罗斯正在研制的S37金雕试验机和美国早已停止研制的X29试验机。
前掠翼气动布局机型——俄罗斯S37金雕试验机
前掠翼气动布局机型——美国X29试验机
现在知道了如何辨别飞机的气动布局了，是不是感觉世界上的飞机不再那么眼花缭乱了？我们要回过头来说说纸飞机了。
对于纸飞机来说，最合适的气动布局是无尾布局，因为这种布局结构最稳固，即使用薄的纸折叠也能够保证机翼挺直，即使用力投掷高速飞出，纸飞机的结构也可以抵抗住风压不至于变形太大。
无尾布局阻力可以调整到最小，所以可以投掷得更远。
其实我们平时折叠的纸飞机都是无尾布局，即使初学者第一次折叠也可以获得很好的滑翔性能，这正验证了无尾气动布局的诸多优点。
只不过普通的纸飞机没有垂直尾翼，或者说垂直尾翼在下方，看上去不太漂亮，不过这也算是纸飞机独有的气动布局吧。
除了纸飞机，任何飞机都不敢把垂直尾翼放在下面，如何起飞姑且不说，降落时尾巴是注定要遭殃了。