飞机的低速空气动力
飞行原理知识点精讲
飞行原理基础知识大气状态参数1.大气密度ρ是指单位体积内的空气质量，用ρ表示。
由于地心引力的作用，ρ随高度H的增加而减小。
2.大气温度T是指大气层内空气的冷热程度，用T表示。
微观上来讲，温度体现了空气分子运动剧烈程度。
K=C+273.15。
3.大气压力P规定在海平面温度为15°C时的大气压力即为一个标准大气压，表示为760mmHg或1.013×105Pa。
随高度增加而减小。
4.粘性μ当流体内两相邻流层的流速不同时，两个流层接触面上便产生相互粘滞和互相牵扯的力，这种特性就叫粘性。
流体的动力粘性系数μ，液体＞气体，随温度的升高，气体μ升高，液体μ降低。
5.可压缩性E是指一定量的空气在压力变化时，其体积发生变化的特性。
可压缩性用体积弹性模量E 来衡量。
E值越大，流体越难被压缩。
空气的E值很小，约为水的两万分之一，因此空气具有压缩性，而水则视为不可压缩流体。
飞机低速飞行（Ma＜0.3）时，视为不可压缩流体；高速飞行（Ma≥0.3）时，则必须考虑空气的可压缩性。
6.声速c是指声波在介质中传播的速度，单位为m/s。
在海平面标准状态下，在空气中的声速只有341m/s。
7.马赫数Ma和雷诺数ReMa=v/c，是无量纲参数，作为空气受到压缩程度的指标。
Re是一种可以用来表征流体流动情况（层流、湍流）的无量纲参数。
国际标准大气对流层0-11km，平流层（同温层）11-50km。
国际标准大气具有以下的规定：1.大气是静止的、洁净的，且相对湿度为零。
2.空气被视为完全气体，即其物理参数（密度、温度和压力）的关系服从完全气体的状态方程p =ρRT。
3.海平面作为计算高度的起点，即H=0处。
密度ρ=1.225kg/m3，温度T=288.15K（15°C），压强p=101325Pa，声速c=341m/s。
低速飞行中的空气动力特性理想流体，不考虑流体粘性的影响。
不可压流体，不考虑流体密度的变化，Ma<0.3。
空气动力学探索飞机在空气中的飞行原理
空气动力学探索飞机在空气中的飞行原理飞机的飞行原理是基于空气动力学的研究，它涉及到空气的流动、力的作用和物体的运动。
通过了解空气动力学的基本概念和原理，可以更好地理解飞机在空中的飞行过程。
一、空气的流动空气动力学研究的基础是空气的流动。
空气是由大量分子组成的，分子之间存在着运动和撞击。
当空气受到外力的作用时，它会产生流动。
在飞机飞行过程中，空气的流动十分重要。
在飞机飞行时，机翼上方的气流速度较快，而下方的气流速度较慢。
这是由于机翼上方的气流被弯曲并加速，而下方的气流则被挡住减速。
这种气流的流动差异产生了升力，是飞机能够在空中飞行的重要原理之一。
二、升力的产生升力是飞机在空中得以飞行的重要力量。
它是垂直方向上的力量，支持着飞机的重量，使得飞机能够克服重力并保持稳定的飞行。
在空气动力学中，升力的产生主要与机翼的设计有关。
机翼的上表面相对平坦，而下表面则更为曲线。
当空气流经机翼时，上表面的气流速度较快，下表面的气流速度较慢，同时由于曲率的存在，气流的压力也不同。
根据伯努利定律，速度较快的气流具有较低的压力，速度较慢的气流则具有较高的压力。
而机翼上下表面气流的差异产生的压力差，就形成了升力。
这个升力可以用来克服飞机的重力，使得飞机能够悬浮在空中。
三、阻力的产生在空气动力学中，阻力是飞机飞行中必然要面对的一种力量。
阻力产生的原因有很多，如空气的摩擦、飞机表面的阻力和空气的压力阻力等。
为了减少阻力，飞机在设计上需要尽量降低阻力产生的因素。
例如，飞机的机身通常呈流线型，这样可以减少空气摩擦的阻力。
而飞机的机翼也会采用相对平坦的上表面设计和流线型的下表面设计，来减少气流的阻力。
此外，飞行速度的选择也会影响到阻力的大小。
一般来说，低速飞行时，阻力较小；而高速飞行时，阻力则较大。
因此，飞机在飞行时需要根据实际需求和飞行条件选择合适的速度，以降低阻力的影响。
四、操纵飞行姿态除了了解升力和阻力的产生原理，还需要了解如何操纵飞机的飞行姿态。
飞行速度的划分
飞行速度的划分飞行速度是指飞行物体在空气中前进的速度。
它是航空技术中重要的参数之一，对于飞机的性能、燃料消耗、航程以及安全性都有着重要的影响。
飞行速度的划分可以从不同的角度进行，主要包括空气动力学速度和实际飞行速度两种。
一、空气动力学速度划分：1.空速（IAS，Indicated Airspeed）：指飞行仪表显示的飞行速度，即飞机所受空气粒子压力产生的动压。
2.实际空速（CAS，Calibrated Airspeed）：指修正了仪表误差的空速，这个修正是根据飞机在标准大气条件下的实验测定得出的。
3.当地空速（TAS，True Airspeed）：指在国际标准大气条件（ISA）下，飞机在不同高度的实际空速。
二、实际飞行速度划分：1.真实速度：指飞机运动的实际速度，即以地面为基准的速度。
它由航空器本身的动力系统产生的推进力和空气阻力决定。
2.迎风速度：指飞机相对于风的速度。
当风向和飞机飞行方向相同时，迎风速度等于真实速度；当风向和飞机飞行方向相向而行时，迎风速度等于真实速度与风速的矢量和。
3.地速：指飞机相对于地面的速度，是迎风速度和风速矢量和的投影。
4.对地速度：指飞机相对于地面运动的速度矢量的投影。
当飞机飞行高度很低时，对地速度与地速相等；当飞机飞行高度较高时，对地速度会因大气密度的变化而有所偏差。
飞行速度在飞机的设计、操作和性能评估中都是非常重要的参数。
不同飞行速度对飞机的气动性能、操纵性、燃料消耗和航程都有不同的影响。
低速飞行是指飞机在低于一定速度范围内飞行。
在低速飞行时，飞机所受到的空气动力学效应主要包括升力和阻力的影响。
低速飞行时，飞机受阻力的影响较大，需要较大的推力才能维持稳定的飞行状态。
这种飞行速度适用于起飞、爬升、降落等低速阶段。
高速飞行是指飞机在较高速度下飞行。
高速飞行时，主要考虑的是空气阻力对飞机性能和燃料消耗的影响。
飞机在高速飞行时，阻力会逐渐增加，这会增加飞机所需的推力和燃料消耗。
飞机空气动力学原理作文400
飞机空气动力学原理作文400飞机的上升是基于伯努利原理，即流体（包括液体和空气）的流速越大，压力越小；流速越小，压力越大。
飞机飞行时，机翼周围空气的流线型分布随机翼横截面的形状而变化，上下不对称。
根据伯努利方程，机翼上方的压力小，下方的压力大。
这会在作用于机翼的方向上产生升力。
飞机的速度越大，压差越大，也就是升力越大。
所以飞机起飞时，必须高速前进，这样飞机才能升空。
关于飞机（空气动力学）飞机的机翼不是一体的，它是由主翼和几个副翼控制的，有些型号的飞机在尾部还设计有水平方向舵，这些部分共同控制飞行器保持稳定的水平飞行状态，直到需要上升或下降所以它不会继续上升，那是火箭的原理空气动力学空气动力学的原理是: 空气是动力，是动力的媒介，是动力的障碍。
空气动力学是力学的一个分支，研究飞机或其他物体与空气或其他气体的相对运动、气体的流动及其伴随的物理和化学变化的受力特性。
它是在流体力学的基础上，随着航空工业和喷气推进技术的发展而成长起来的一门学科。
空气动力学的研究内容通常是指飞行器、导弹等飞行器在各种飞行条件下，气体在流场中的速度、密度等参数的变化规律，升力和阻力等气动力的变化规律。
飞行器及其变化规律，气体介质或气体与飞行器之间发生的物理化学变化，传热传质规律。
空气动力学的应用范围：1．在低速空气动力学中，介质的密度变化很小，可视为一个常数。
使用的基本理论是非粘性二维和三维势流，翼为亚音速流，非粘性势流服从非线性椭圆偏微分方程。
2、在超音速流动中，基础研究内容有压缩波、膨胀波、冲击波、普朗特-迈耶流（压缩波与膨胀波的基本关系模型及其函数模型）、锥形波流等。
主要的理论处理方法包括超音速小扰动理论、特征线法和高速边界层理论。
3、高超音速流动的主要特点是高马赫数和高能量，这些特点是流动具有一般超音速流动所不具备的水动力特性和物理化学变化。
4、工业空气动力学主要研究大气边界层中风与各种结构和人类活动的相互作用，以及大气边界层中风的特性、风引起的传质、风对运输工具的影响等。
第二章_空气动力学(民航大学)
2.3 机体几何外形和参数
上反角和下反角：机翼底 面与垂直机体立轴平面之 间的夹角，ψ 。
纵向上反角：机翼安装角 与水平尾翼安装角之差。
机身的几何形状和参数
机身长度Lsh、最大当量 直径Dsh及其所在轴向相 对位置和长细比 λ sh=Lsh/Dsh。
附面层转变的原因
气流流过机体表面的距离越长，附面层越厚。 机体表面过于粗糙、凹凸不平。
层流附面层和紊流附面层
紊流附面层VS层流附面层
紊流附面层比层流附面层厚，底部的横向速度 梯度也比层流的大。紊流附面层对气流的阻滞 作用比层流附面层大。
层流附面层和紊流附面层的速度型
气流在机体表面的流动状态
机翼的空气动力
α 小迎角下作用在机翼上的空气动力
伯努利定理的应用
阻力
阻力是与飞机运动轨迹平行，与飞行速度方向相反的 力。阻力阻碍飞机的飞行，但没有阻力飞机又无法稳 定飞行。
阻力的分类
对于低速飞机，根据阻力的形成原因，可将阻力 分为：
•摩擦阻力(Skin Friction Drag) •压差阻力(Form Drag) •干扰阻力(Interference Drag)
影响因素：
空气的粘性 附面层内气流的流动状态（紊流大于层流）。 机体与气流的接触面积越大，机体表面越粗糙，
摩擦阻力越大。
层流附面层和紊流附面层的速度型
摩擦阻力在飞机总阻力构成中占的比例较大
超音速战斗机 大型运输机 小型公务机 水下物体 船舶
摩擦阻力占总阻力的比例 25-30% 40% 50% 70% 90%
废阻力
空气动力学复习题
飞行原理空气动力学复习思考题第一章低速气流特性1．何谓连续介质为什么要作这样的假设连续介质——把空气看成是由空气微团组成的没有间隙的连续体。
作用——把空气压强（P）、密度（ρ）、温度（T）和速度(V)等状态参数看作是空间坐标及时间的连续函数，便于用数学工具研究流体力学问题。
2．何谓流场举例说明定常流动与非定常流动有什么区别。
流场——流体所占居的空间。
定常流动——流体状态参数不随时间变化；非定常流动——流体状态参数随时间变化；3．何谓流管、流谱、流线谱低速气流中，二维流谱有些什么特点流线谱——由许多流线及涡流组成的反映流体流动全貌的图形。
流线——某一瞬间，凡处于该曲线上的流体微团的速度方向都与该曲线相应点的切线相重合。
流管——通过流场中任一闭合曲线上各点作流线，由这些流线所围成的管子。
二维流谱——1.在低速气流中，流谱形状由两个因素决定：物体剖面形状，物体在气流中的位置关系。
2.流线的间距小，流管细，气流受阻的地方流管变粗。
3.涡流大小决定于剖面形状和物体在气流中的关系位置。
4．写出不可压缩流体和可压缩流体一维定常流动的连续方程，这两个方程有什么不同有什么联系连续方程是质量守恒定律应用于运动流体所得到的数学关系式。
在一维定常流动中，单位时间内通过同一流管任一截面的流体质量都相同。
方程表达式：m=ρVA不可压流中，ρ≈常数，方程可变为：VA=C（常数）气流速度与流管切面积成反比例。
可压流中，ρ≠常数，方程可变为：m=ρVA图1-7一翼剖面流谱适用于理想流体和粘性流体5． 说明气体伯努利方程的物理意义和使用条件。
方程表达式:常量=++gh V P ρρ221高度变化不大时，可略去重力影响，上式变为：常量==+0221p V p ρ 即:静压+动压=全压(P 0相当于V=0时的静压)方程物理意义:空气在低速一维定常流动中，同一流管的各个截面上，静压与动压之和（全压）都相等。
由此可知，在同一流管中，流速快的地方，压力（P ）小；流速慢的地方，压力（P ）大。
飞行原理与性能解答题
飞机和大气的一般介绍1. 请解释下列术语：（1）相对厚度（厚弦比）（2）相对弯度（中弧曲度）（3）展弦比（4）后掠角正确答案: （1）翼型最大厚度与弦长的比值，用百分比表示；（2）最大弧高与翼弦的比值，用百分比表示；（3）机翼翼展与平均弦长的比值；（4）机翼四分之一弦线与机身纵轴垂直线之间的夹角。
2. 请叙述国际标准大气规定。
正确答案: 国际标准大气（International Standard Atmosphere），简称ISA，就是人为地规定一个不变的大气环境，包括大气压温度、密度、气压等随高度变化的关系，得出统一的数据，作为计算和试验飞机的统一标准。
国际标准大气由国际民航组织ICAO制定，它是以北半球中纬度地区大气物理特性的平均值为依据，加以适当修订而建立的。
3. 实际大气与国际标准大气如何换算？正确答案: 确定实际大气与国际标准大气的温度偏差，即ISA偏差，ISA偏差是指确定地点的实际温度与该处ISA标准温度的差值，常用于飞行活动中确定飞机性能的基本已知条件。
飞机的低速空气动力学 1. 解释迎角的含义正确答案: 相对气流方向与翼弦之间的夹角，称为迎角。
2. 说明流线、流管、流线谱的特点。
正确答案: 流线的特点：该曲线上每一点的流体微团速度与曲线在该点的切线重合。
流线每点上的流体微团只有一个运动方向。
流线不可能相交，不可能分叉。
流管的特点：流管表面是由流线所围成，因此流体不能穿出或穿入流管表面。
这样，流管好像刚体管壁一样把流体运动局限在流管之内或流管之外。
流线谱的特点：流线谱的形状与流动速度无关。
物体形状不同，空气流过物体的流线谱不同。
物体与相对气流的相对位置（迎角）不同，空气流过物体的流线谱不同。
气流受阻，流管扩张变粗，气流流过物体外凸处或受挤压，流管收缩变细。
气流流过物体时，在物体的后部都要形成涡流区。
3. 利用连续性定理说明流管截面积变化与气流速度变化的关系。
正确答案: 当流体流过流管时，在同一时间流过流管任意截面的流体质量始终相等。
空气动力学课后答案
空气动力学课后答案【篇一：空气动力学复习题】txt>第一章低速气流特性1．何谓连续介质？为什么要作这样的假设？2．何谓流场？举例说明定常流动与非定常流动有什么区别。
流场——流体所占居的空间。
定常流动——流体状态参数不随时间变化；非定常流动——流体状态参数随时间变化；3．何谓流管、流谱、流线谱？低速气流中，二维流谱有些什么特点？流线谱——由许多流线及涡流组成的反映流体流动全貌的图形。
流线——某一瞬间，凡处于该曲线上的流体微团的速度方向都与该曲线相应点的切线相重合。
流管——通过流场中任一闭合曲线上各点作流线，由这些流线所围成的管子。
二维流谱——1.在低速气流中，流谱形状由两个因素决定：物体剖面形状，物体在气流中的位置关系。
2.流线的间距小，流管细，气流受阻的地方流管变粗。
3.涡流大小决定于剖面形状和物体在气流中的关系位置。
4．写出不可压缩流体和可压缩流体一维定常流动的连续方程，这两个方程有什么不同？有什么联系？方程可变为：va=c（常数）气流速度与流管切面积成反比例。
方程可变为：适用于理想流体和粘性流体5．说明气体伯努利方程的物理意义和使用条件。
方程表达式: p?1?v2??gh?常量 21?v2?p0?常量2高度变化不大时，可略去重力影响，上式变为：p?即:静压+动压=全压 (p0相当于v=0时的静压)方程物理意义:空气在低速一维定常流动中，同一流管的各个截面上，静压与动压之和（全压）都相等。
由此可知，在同一流管中，流速快的地方，压力（p）小；流速慢的地方，压力（p）大。
方程应用条件1.气流是连续的、稳定的气流（一维定常流）；2.在流动中空气与外界没有能量交换；3.空气在流动中与接触物体没有摩擦或摩擦很小，可以忽略不计（理想流体）；4.空气密度随流速的变化可忽略不计（不可压流）。
图1-7 一翼剖面流谱p1+?v12=p2+?v22=p3+?v32v1a1=v2a2=v3a3v2=200米/秒p2=-3273675帕斯卡v3=83米/秒p3=445075帕斯卡7.何谓空气的粘性？空气为什么具有粘性？空气粘性——空气内部发生相对运动时，相邻两个运动速度不同的空气层相互牵扯的特性。
飞机怎么防失速的原理
飞机怎么防失速的原理
飞机防止失速的原理涉及到空气动力学和飞行控制系统。
失速是指飞机在低速飞行时，机翼产生升力的能力丧失，导致飞机失去控制。
以下是一些飞机防止失速的原理：
1. 气动设计：飞机的机翼和机身设计考虑了空气动力学原理，以确保在各种飞行条件下都能产生足够的升力。
机翼的形状、翼型和前缘襟翼等设计都有助于减小失速的风险。
2. 多重控制系统：现代飞机通常配备了多个控制系统，如副翼、升降舵和方向舵等。
这些控制系统可以通过改变飞机的姿态和飞行状态来防止失速。
例如，当飞机接近失速边界时，自动驾驶系统可以自动调整飞机的姿态和控制面的位置，以保持足够的升力。
3. 失速警告系统：飞机上还配备了失速警告系统，可以通过传感器监测飞机的速度、姿态和气动状态等参数。
当飞机接近失速状态时，警告系统会发出声音或显示警告信息，提醒飞行员采取相应的措施。
4. 飞行员的技能和训练：飞行员的技能和训练也是防止失速的关键因素之一。
他们需要了解飞机的性能特点，掌握正确的飞行技术和操作方法，以及在飞行中及时采取措施来避免失速。
总之，飞机防止失速的原理是通过气动设计、多重控制系统、失速警告系统和飞行员的技能和训练等综合手段来确保飞机在各种飞行条件下都能保持足够的升力，避免失去控制。
2-3升力和阻力的关系
16
0.15
1.5
10
南京航空航天大学
飞行学院 FLIGHT TECHNOLOGY COLLEGE
飞行原理
Principles of Flight
2.3 升力与阻力的关系
升力系数CL、 阻力系数CD、 CD 升阻比K 随 0.20 迎角α变化曲 0.16 线
0.12 0.08
CL
2.0
K
20 16 12 08 04
飞行学院 FLIGHT TECHNOLOGY COLLEGE
南京航空航天大学
飞行原理
Principles of Flight
2.3 升力与阻力的关系
升阻比—飞机空气动力品质参数
L
L CL K D CD
T D T D W L W L
飞行学院 FLIGHT TECHNOLOGY COLLEGE
D
T
W
W T K
南京航空航天大学
飞行原理
Principles of Flight
2.3 升力与阻力的关系
升阻比曲线:升阻比K与迎角α的关系
αo
-3 0
CD
0.035 0.03
CL
0 0.2
K
0 6.67
4
8 10.5 12
0.06
0.07 0.08 0.10
0.6
1.0 1.2 1.3
10
12.8 15 13
CL 2.0 1.0 0
襟翼位置 δF=15º
飞机起落架收上 飞机起落架放下
0.1
0.2 CD
南京航空航天大学
飞行学院 FLIGHT TECHNOLOGY COLLEGE
飞行原理
低速空气动力学基础
低速空气动力学基础空气动力学是研究空气和其他气体的运动规律以及运动物体与空气相互作用的科学，它是航空航天最重要的科学技术基础之一。
第一章 空气动力学与航空航天飞行器发展1.1 空气动力学推动20世纪航空航天事业的发展1903年莱特兄弟研制成功世界上第一架带动力飞机，实现了人类向往已久的飞行梦想。
为了研制这架飞机，他们进行过多次滑翔试验，还为此建造了一座试验段为0.012m 的小型风洞。
正是这些努力，加上综合运用早期的空气动力学知识，最终获得了成功。
20世纪初，建立在理想流体基础上的环量和升力理论以及普朗特提出的边界层理论奠定了低速飞机设计基础，使重于空气的飞行器成为现实。
40年代中期至50年代，可压缩气体动力学理论的迅速发展，以及对超声速流中激波性质的理论研究，特别是跨音速面积积律的发现和后掠翼新概念的提出，帮助人们突破“音障”，实现了跨音速和超音速飞行。
50年代中期，美、苏等国研制成功性能优越的第一代喷气战斗机，如美国的F-86、F-100，苏联的米格-15、米格-19等。
50年代以后，进入超音速空气动力学发展的新时期，第二代性能更为先进的战斗机陆续投入使用，如美国的的F-4、F-104，苏联的米格-21、米格-23，法国的幻影-3等。
1957年苏联发射第一颗地球人造卫星和1961年第一艘载人飞船“东方号”升空，被认为是空间时代的开始。
美、苏两国在战略导弹和航天器发展方面的激烈角逐，促使超音速和高超音速空气动力学得到迅速发展。
两个超级大国都投入巨大力量，致力于发展地面模拟设备，开邻近高超出音中国雏鹰科研课题组专用速空气动力学和空气热力学的研究。
航天方面的研究重点放在如何克服由于高超音速飞行和再入大气层，严重气动加热所引起的“热障”问题上在钱学森先生倡导下诞生了一门新的学科，即物理力学，为航天器重返大气层奠定了科学基础。
航空方面的研究重点则放在了发展高性能作战飞机、超音速客机、垂直短距起落飞机和变后掠翼飞机。
飞行原理知识要点
第一章飞机和大气的一般介绍1、机翼的剖面参数：翼弦：翼型前沿到后沿的连线。
厚度：上翼面到下翼面的距离；最大厚度；最大厚度位置：最大厚度到翼型前沿的距离与弦长的比值，用百分比表示；相对厚度：（厚弦比）翼型最大厚度与弦长的比值，用百分比表示。
中弧线：与翼型上下表面相切的一系列元的圆心的连线（中弧线到上下翼面的距离相等），对称翼面中弧线与翼弦重合。
弧高：中弧线与翼弦的垂直距离；相对弯度：最大弧高与翼弦的比值，用百分比表示。
2、机翼的平面形状参数：平直机翼有极好的低速特性，便于制造；椭圆形机翼的阻力最小，但是难以制造，成本高；梯形机翼结合律矩形机翼和椭圆机翼的优缺点，具有适中的升阻特性和较好的低速性能，制造成本也较低；后掠翼和三角翼有很好的高速性能，主要用于高亚音速飞机和超音速飞机，低速性能较差翼展：机翼翼尖之间的距离；展弦比：机翼翼展与平均弦长的比值（表示机翼平面形状长短和宽窄的程度）；梢根比：机翼翼尖弦长玉机翼翼根弦长的比值（表示翼尖道翼根的收缩度）；后掠角：机翼1/4弦线玉机身纵轴垂直线之间的夹角（表示机翼的平面形状向后倾斜的程度）第二节大气的一般介绍空气密度减小对飞行的影响：真空速不断增大、发动机效率降低空气压力降低的线性变化规律：高度上升8.25（27ft）米气压降低1hPa；高度上升1000ft 气压降低1inHg；高度上升11米气压降低1mmHg空气温度降低的线性变化规律：高度上升1000米温度下降6.5°高度上升1000ft温度降低2°湿度越大，空气的密度越小（水蒸气是干空气重量的62%）；相对湿度，露点（反映空气中水汽含量的多少，假如空气中水汽含量多，温度降低很少—相对较高的温度就可以达到饱和，露点就高），气温露点差：就是实际气温与露点的差值，反映空气的潮湿程度中低空高度每升高1000米真空速比表速约大5%；气温升高5°速度增大1%第二章低速空气动力学第一节低速空气动力学基础1、飞机的相对气流：相对于飞机运动的空气流，方向与飞行速度方向相反。
飞机减速原理
飞机减速原理
飞机减速原理是指通过一系列的机械装置和空气动力学原理，将飞机从高速运动状态逐渐减速到停止或低速飞行状态的过程。
其基本原理是通过增加阻力，使飞机的动能消耗掉，从而达到减速的效果。
飞机的减速装置主要包括刹车、襟翼、气动刹车和倒推等。
其中，刹车是最基本的减速装置，通常由液压系统提供动力，通过摩擦力将飞机轮胎与跑道接触面之间的动能转化为热能，从而减速。
襟翼则是通过改变飞机机翼的形态和角度，增加飞机在空气中的阻力，从而减速。
气动刹车则是一种空气动力学装置，通过将飞机机体下方的板状结构向外张开，使得空气阻力急剧增加，从而减速。
倒推则是指将飞机发动机推力反向输出，产生向后的推力，从而减速。
该装置通常用于飞机着陆后的减速之中。
总之，飞机的减速原理是一个相对复杂的系统工程，需要多个装置、多种原理的协同作用，才能实现飞机的安全减速。
- 1 -。
飞行原理 2.2 升力
2.2.3 升力公式
L = CL ⋅ ρV ⋅ S
1 2 2
CL
1 2
—飞机的升力系数 飞机的升力系数 —飞机的飞行动压 飞机的飞行动压 —机翼的面积。 机翼的面积。 机翼的面积
ρV
2
S
●升力公式的物理意义 升力公式的物理意义
L = CL ⋅ ρV ⋅ S
1 2 2
飞机的升力与升力系数、来流动压和机翼面积成正比。 飞机的升力与升力系数、来流动压和机翼面积成正比。 升力系数综合的表达了机翼形状、 升力系数综合的表达了机翼形状、迎角等对飞机升 力的影响。 力的影响。
第二章
飞机的低速空气动力
本章主要内容
2.1 空气流动的描述 2.2 升力 2.3 阻力 2.4 飞机的低速空气动力特性 2.5 增升装置的增升原理
2.2 升力
升力垂直于飞行速度方向，它将飞机支托在空中， 升力垂直于飞行速度方向，它将飞机支托在空中， 克服飞机受到的重力影响，使其自由翱翔。 克服飞机受到的重力影响，使其自由翱翔。
由连续性定理或小狗 与人速度对比分析可 知，流过机翼上表面 的气流， 的气流，比流过下表 面的气流的速度更快。 面的气流的速度更快。
●升力的产生原理 升力的产生原理
P + 1 ⋅ ρ ⋅ v12 = P0 1 2
P1 v1 P2 v2
2 P2 + 1 ⋅ ρ ⋅ v2 = P0 2
P + ⋅ ρ ⋅ v = P2 + ⋅ ρ ⋅ v 1
1 2 2 1 1 2
2 2
v1 > v2
P < P2 1
●升力的产生原理 升力的产生原理
上下表面出ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ的压力差，在垂直于（远前方） 上下表面出现的压力差，在垂直于（远前方）相对气 流方向的分量，就是升力。 流方向的分量，就是升力。 机翼升力的着力点，称为压力中心 机翼升力的着力点，称为压力中心(Center of Pressure)
空气动力学基础
第二章 第 64 页
●摩擦阻力在飞机总阻力构成中占旳百分比较大
摩擦阻力占总阻力旳百 分比
超音速战斗机
25-30%
大型运送机 40%
小型公务机
50%
水下物体
70%
船舶
90%
第二章 第 65 页
2.2 升力
升力垂直于飞行速度方向，它将飞机支托在空中， 克服飞机受到旳重力影响，使其自由翱翔。
升力 Lift
拉力 Pull
第二章 第 39 页
重力 Weight
阻力 Drag
2.2.1 升力旳产生原理
相同旳时间，相同旳起点和终点，小狗旳速度和人 旳速度哪一种更快？
起
终
点
点
第二章 第 40 页
2.3.1 低速附面层
① 附面层旳形成
附面层，是气流速度从物面处速度为零逐渐增长到 99%主流速度旳很薄旳空气流动层。
速度 不受干扰旳主流
附面层边界
第二章 第 53 页
物体表面
●附面层厚度较薄
第二章 第 54 页
●无粘流动和粘性流动
附面层旳形成是受到粘性旳影响。
无粘流动 沿物面法线方向速度一致
2
a
AI vI PI
b
AII vII PII
c
第二章 第 60 页
PI PII
3
●层流附面层和紊流附面层旳速度型
第二章 第 61 页
2.3.2 阻力旳产生
•摩擦阻力(Skin Friction Drag) •压差阻力(Form Drag) •干扰阻力(Interference Drag) •诱导阻力(Induced Drag)
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
●回顾阻力组成
•摩擦阻力(Skin Friction Drag) •压差阻力(Form Drag) •干扰阻力(Interference Drag) •诱导阻力(Induced Drag)
第二章 第 53 页
废阻力 (Parasite Drag)
●阻力相关资料
阻力名称
摩擦阻力 诱导阻力 干扰阻力 激波阻力 其他阻力
第二章 第 54 页
典型飞机阻力构成
亚音速运输 超音速战斗 单旋翼直升
机
机
机
45%
23%
25%
40%
29%
25%
7%
6%
40%
3%
35%
5%
5%
7%
5%
●总空气动力 升力和阻力之和称为总空气动力。
第二章 第 55 页
第二章 第 26 页
III. 压差阻力的产生
气流流过机翼后，在机翼的后缘部分产生附面层分离形成涡 流区，压强降低；而在机翼前缘部分，气流受阻压强增大，这样 机翼前后缘就产生了压力差，从而使机翼产生压差阻力。
第二章 第 27 页
●分离点位置与压差阻力大小的关系 ➢分离点靠前，压差阻力大。 ➢分离点靠后，压差阻力小。
II. 下洗流（DownWash）和下洗角
由于两个翼尖涡的存在，会导致在翼展范围内出现一个向下的诱 导速度场，称为下洗。在亚音速范围内，这下洗速度场会覆盖整个 飞机所处空间范围。
第二章 第 39 页
●下洗角
下洗速度的存在，改变了翼型的气流方向，使流过翼型的气流向 下倾斜，这个向下倾斜的气流称为下洗流，下洗流与相对气流之间 的夹角称为下洗角ε。
第二章 第 44 页
●展弦比对诱导阻力的影响
升力系数不变
诱导阻力系数减少的百分比
第二章 第 45 页
机翼展弦比倒数
●高展弦比飞机
第二章 第 46 页
●空速大小对诱导阻力大小的影响
空速小，下洗角 大，诱导阻力大
阻力
诱导阻力
空速空速大，下洗角 小，来自导阻力小第二章 第 47 页
●翼梢小翼
第二章 第 48 页
PBPC' PC
B C’ C
A
第二章 第 28 页
●影响压差阻力的因素
总的来说，飞机压差阻力与迎风面积、形状和迎角有关。迎风面 积大，压差阻力大。迎角越大，压差阻力也越大。
压差阻力在飞机总阻力构成中所占比例较小。
第二章 第 29 页
③ 干扰阻力
飞机的各个部件，如机翼、机身、尾翼的单独阻力之和小于把 它们组合成一个整体所产生的阻力，这种由于各部件气流之间的 相互干扰而产生的额外阻力，称为干扰阻力。
➢ 紊流附面层的摩擦阻力比层流附面层的大。 ➢ 飞机的表面积越大，摩擦阻力越大。 ➢ 飞机表面越粗糙，摩擦阻力越大。
第二章 第 17 页
●摩擦阻力在飞机总阻力构成中占的比例较大
摩擦阻力占总阻力的比例
超音速战斗机
25-30%
大型运输机
40%
小型公务机
50%
水下物体
70%
船舶
90%
第二章 第 18 页
正常飞行时，下翼面的压强比上翼面高，在上下翼面压强差的作用 下，下翼面的气流就会绕过翼尖流向上翼面。
这样形成的漩涡流称为翼尖涡。（注意旋转方向）
第二章 第 33 页
I. 翼尖涡的形成
正常飞行时，下翼面的压强比上翼面高，在上下翼面压强差的作用 下，下翼面的气流就会绕过翼尖流向上翼面，就使下翼面的流线由机翼 的翼根向翼尖倾斜，上翼面反之。
•诱导阻力(Induced Drag)
第二章 第 5 页
升力
粘性
2.3.1 低速附面层
① 附面层的形成
附面层，是气流速度从物面处速度为零逐渐增加到 99%主流速度的很薄的空气流动层。
速度 不受干扰的主流
附面层边界
第二章 第 6 页
物体表面
●附面层厚度较薄
第二章 第 7 页
●无粘流动和粘性流动
附面层的形成是受到粘性的影响。
在逆压梯度作用下，附面层底层出现倒流，与上层顺流 相 互作用，形成漩涡脱离物体表面的现象。
第二章 第 21 页
分离点
●分离区的特点一
分离区内漩涡是一个个单独产生的，它导致机翼的振动。
第二章 第 22 页
●分离区的特点二
分离区内压强几乎相等，并且等于分离点处的压强。 P分离点 = P1 = P2 = P3 = P4
●翼梢小翼可以减小诱导阻力
第二章 第 49 页
●翼梢小翼可以减小诱导阻力 翼梢小翼改变了机翼沿展向分布的翼载荷。
第二章 第 50 页
●翼梢小翼可以减小总阻力
第二章 第 51 页
⑤ 阻力公式
DCD12v2S
第二章 第 52 页
C D —飞机的阻力系数
1 2
V
2
S
—飞机的飞行动压 —机翼的面积。
第二章 第 15 页
废阻力 (Parasite Drag)
升力
粘性
① 摩擦阻力
由于紧贴飞机表面的空气受到阻碍作用而流速降低到零，根据 作用力与反作用力定律，飞机必然受到空气的反作用。这个反作 用力与飞行方向相反，称为摩擦阻力。
第二章 第 16 页
●影响摩擦阻力的因素
摩擦阻力的大小与附面层的类型密切相关，此外还取决于空 气与飞机的接触面积和飞机的表面状况。
第二章 第 40 页
●下洗速度沿翼展分布
不同平面形状的机翼，沿展向下洗速度的分布是不一样的。
第二章 第 41 页
III.诱导阻力的产生
有限展长机翼与无限展长机翼相比，由于前者存在翼尖涡和下洗速 度场，导致前者的总空气动力较后者更加后斜，即前者总空气动力沿 飞行速度方向（即远前方相对气流方向）的分量较后者更大。这一增 加的阻力即为诱导阻力。
l
第二章 第 10 页
l
II. 附面层厚度随气流流经物面的距离增长而增厚。
l
第二章 第 11 页
l
III. 附面层的特点三
附面层分为层流附面层和紊流附面层，层流在前， 紊流在后。层流与紊流之间的过渡区称为转捩点。
层流附 面层
转捩点
紊流附面层
第二章 第 12 页
●层流的不稳定性
AI AII
1
vI vII
无粘流动 沿物面法线方向速度一致
第二章 第 8 页
“附面层”
粘性流动 沿物面法线方向速度不一致
② 附面层的特点
I. 附面层内沿物面法向方向压强不变且等于法线主 流压强。
P1
P2
只要测出附面层边界主流的静压，便可得到物面各点的静 压，它使理想流体的结论有了现实意义。
第二章 第 9 页
II. 附面层厚度随气流流经物面的距离增长而增厚。
② 压差阻力
压差阻力是由处于流动空气中的物体的前后的压 力差，导致气流附面层分离，从而产生的阻力。
第二章 第 19 页
I. 顺压梯度与逆压梯度
顺压：A到B，沿流向压力逐渐减小，如机翼上表面前段。 逆压：B到C，沿流向压力逐渐增加，如机翼上表面后段。
B C
A
第二章 第 20 页
II. 附面层分离
升力 Lift
拉力 Pull
第二章 第 4 页
重力 Weight
阻力 Drag
●阻力的分类
对于低速飞机，根据阻力的形成原因，可将阻力 分为：
•摩擦阻力(Skin Friction Drag) •压差阻力(Form Drag) •干扰阻力(Interference Drag)
废阻力 (Parasite Drag)
第二章
飞机的低速空气动力
飞行原理/CAFUC
本章主要内容
2.1 空气流动的描述 2.2 升力 2.3 阻力 2.4 飞机的低速空气动力特性 2.5 增升装置的增升原理
第二章 第 2 页
2.3 阻力
飞行原理/CAFUC
阻力是与飞机运动轨迹平行，与飞行速度方向相反 的力。阻力阻碍飞机的飞行，但没有阻力飞机又无法 稳定飞行。
第二章 第 23 页
P分离点
P1
P2 P3 P4
●分离区的特点三
附面层分离的内因是空气的粘性，外因是因物体表面弯曲而 出现的逆压梯度。
PAPBPC
B C
A
第二章 第 24 页
●分离点与最小压力点的位置 最小压力点 B
A
分离点 C
第二章 第 25 页
●分离点与转捩点的区别
➢层流变为紊流（转捩），顺流变为倒流（分离）。 ➢分离可以发生在层流区，也可发生在紊流区。 ➢转捩和分离的物理含义完全不同。
第二章 第 34 页
I. 翼尖涡的形成
由于上、下翼面气流在后 缘处具有不同的流向，于是 就形成旋涡，并在翼尖卷成 翼尖涡，翼尖涡向后流即形 成翼尖涡流。
第二章 第 35 页
●翼尖涡形成的进一步分析 注意旋转方向
第二章 第 36 页
●翼尖涡的立体形态
第二章 第 37 页
●翼尖涡的形态
第二章 第 38 页
第二章 第 30 页
●干扰阻力的消除 飞机各部件之间的平滑过渡和整流包皮，可以有效
地减小干扰阻力的大小。
干扰阻力在飞机总阻力中所占比例较小。
第二章 第 31 页
④ 诱导阻力
由于翼尖涡的诱导，导致气流下洗，在平行于相对气流方向出 现阻碍飞机前进的力，这就是诱导阻力。
第二章 第 32 页
I. 翼尖涡的形成
2
a
AI vI PI
b
AII vII PII
c
第二章 第 13 页
PI PII
3
●层流附面层和紊流附面层的速度型
第二章 第 14 页