中国民航大学飞行原理2

典型的鸟翼剖面，多用在早期的飞机上 低速飞机的翼型比较厚，上拱下略平，气动力特性好，升力大 高速飞机的翼型比较薄，翼型比较平坦，最厚处比较靠后
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1.4.1 翼型和机翼形状及参数 超临界翼型特点： 头部丰满， 上翼面平坦， 后部向下弯曲， 下翼面是里凹的反曲面。 超临界翼型优点： 加速，更好地产生升力。 推迟激波的出现。 防止气流的分离。 增大升力。
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1.6 升力 1.6.1 升力的产生原理 1.6.2 翼型的压力分布 1.6.3 机翼的压力分布 1.6.4 低速、亚音速时的升力特性
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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。
升力
Lift
拉力
阻力
Pull
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第一章 亚音速空气动力学 • 1.1 物理基础 • 1.2飞行大气环境与标准大气 • 1.3空气流动的描述与基本定理 • 1.4 翼型和机翼形状及参数 • 1.5 气动力的合力、力矩及其系数 • 1.6 升力 • 1.7 阻力 • 1.8 升阻比及极曲线 • 1.9 增升装置 • 1.10 失速 • 1.11 特殊情况
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1.4 翼型和机翼形状及参数 1.4.2 机翼的平面形状及参数 1.常用的机翼平面形状
椭圆形
梯形
后掠翼
矩形
三角翼
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矩形机翼
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梯形机翼
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椭圆形机翼
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三角翼
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Sweepback / Forward-swept wing
前掠翼
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1.4.1 翼型和机翼形状及参数 1.4.2 机翼的平面形状及参数 2. 机翼平面形状参数
后掠角——用∧表示
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1.4.2 气动力的合力、力矩及其系数
一、坐标系
(1) 机体座标系
横轴（俯仰轴）
纵轴（滚转轴）
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立轴（偏航轴）
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1.4.2 气动力的合力、力矩及其系数
一、坐标系 (2)气流座标系（速度坐标系或风轴系） 用于分析飞机的受力情况 坐标原点与飞机重心重合； 纵轴（OX）与气流的速度矢量方向一致； 立轴（OY）在对称面内，垂直于气流纵 轴，指向上方为正； 横轴（OZ）过原点垂直于OXY平面，指向 左翼方向为正。 Z X
机翼安装角（Angle of Incidence）：翼弦与机身轴线之间的夹角。
AOI?= AOA 安装角一般很小，因 此性能计算时可认为 迎角即是来流方向与 机身纵轴线的夹角。
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1.4.1 翼型和机翼形状及参数 1.4.1 机翼翼型 1翼型参数
注意迎角与以下几个角度的区别： 航迹倾角（γ）：速度矢量与水平面之间的夹角。 （爬升角、下滑角） 俯仰角（θ）：机身纵轴与水平面之间的夹角。
1.4.1 翼型和机翼形状及参数 1.4.2 机翼的平面形状及参数 2. 机翼平面形状参数 气动平均弦长（ Mean aerodynamic chord ） Ø 一个假想的矩形机翼的弦长，这个假想机翼的面积、空气动力以及 俯仰力矩特性都与原机翼相同。 Ø MAC ，用CA表示 Ø 对于直边机翼，MAC可用作图法确定 Ø 飞机的重心允许范围一般以MAC的 百分数给出
迎角
正的迎角
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1.4.1 翼型和机翼形状及参数 1.4.1 机翼翼型 1翼型参数 迎角
迎角探测装置
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探头
总温探头
迎角传感器
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总压孔
静压孔
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1.4.1 翼型和机翼形状及参数 1.4.1 机翼翼型 1翼型参数
The angle at which the wing is fixed to the fuselage, relative to the aircraft longitudinal axis.
上反角 Dihedral
下反角 Anhedral
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1.4.1 翼型和机翼形状及参数 1.4.2 机翼的平面形状及参数 2. 机翼平面形状参数
几何平均弦长（Mean geometric chord） Ø与所给机翼的面积、翼展相同的矩形机翼的弦长 Ø是翼长在翼展区间上的平均值，也叫标准平均弦 SMC（Standard Mean Chord），用B或C表示。
翼型中弧线 上弧线 前缘 弦长c 翼弦
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后缘
下弧线ห้องสมุดไป่ตู้
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1.4.1 翼型和机翼形状及参数 1.4.1 机翼翼型
MAXIMUM THICKNESS UPPER SURFACE MAXIMUM CAMBER CHORD LINE MEAN CAMBER LINE
LEADING EDGE
Drag
重力
Weight
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第一章 亚音速空气动力学 • 1.1 物理基础 • 1.2飞行大气环境与标准大气 • 1.3空气流动的描述与基本定理 • 1.4 翼型和机翼形状及参数 • 1.5 气动力的合力、力矩及其系数 • 1.6 升力 • 1.7 阻力 • 1.8 升阻比及极曲线 • 1.9 增升装置 • 1.10 失速 • 1.11 特殊情况
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1.4 翼型和机翼形状及参数 1.4.1 翼型及参数 1.4.2 机翼形状及参数
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1.4翼型和机翼形状及参数 1.4.1机翼翼型
翼型：机翼的流向剖面形状
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1.4.1 翼型和机翼形状及参数 1.4.1 机翼翼型 1翼型参数： Ø 后缘——翼型上下表面在后部的交点称后缘。 Ø 前缘——以后缘为圆心画圆弧和翼型头部相切，切点就是前缘。 Ø 翼弦——前、后缘的连线称为翼弦，其长度叫弦长，用c或b表示。 Ø 中线——翼型各内切圆圆心的连线叫中线或中弧线。
MAC
MAC TEMAC (100% MAC)
LEMAC (0% MAC) CG
27% MAC
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第一章 亚音速空气动力学 • 1.1 物理基础 • 1.2飞行大气环境与标准大气 • 1.3空气流动的描述与基本定理 • 1.4 翼型和机翼形状及参数 • 1.5 气动力的合力、力矩及其系数 • 1.6 升力 • 1.7 阻力 • 1.8 升阻比及极曲线 • 1.9 增升装置 • 1.10 失速 • 1.11 特殊情况
LOWER SURFACE
TRAILING EDGE
CHORD
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1.4.1 翼型和机翼形状及参数 1.4.1 机翼翼型 1翼型参数
焦点：翼弦上距前缘1/4弦长的点，通常用F表示
焦点F
c=
c b
b/4
b
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1.4.1 翼型和机翼形状及参数 1.4.1 机翼翼型 1翼型参数 迎角（Angle of Attack- AOA） ：相对气流方向（无穷远处来流方向）与翼弦之间的 夹角。 用α表示。
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1.4.1 翼型和机翼形状及参数 1.4.1 机翼翼型 1翼型参数
P
A
P P
A
A
ANGLE OF ATTACK
Same angle of attack, but different pitch angles
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1.4.1 翼型和机翼形状及参数 1.4.1 机翼翼型 2常见翼型的几何形状
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Y
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1.4.2 气动力的合力、力矩及其系数 二、空气动力 空气动力：飞机和空气有相对运动时空气给飞机的作用力
把这些气动力等效平移到重心，然后矢量求和 得到气动力合力R和气动力合力矩M
R
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1.4.2 气动力的合力、力矩及其系数 二、空气动力
1. 气动力合力R——沿气流坐标系分解 Ø 升力 • 是指与飞机速度方向垂直的力 • 不一定在铅垂面内 • 通常用L或Y表示，与气流坐标系的Y轴重合 • 主要由机翼产生 Ø 阻力 • 是与飞行速度相反的力 • 用D或X表示，与气流坐标系的X轴重合 L Ø 侧向力 • 与气流坐标系的Z轴重合
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1.4.1 翼型和机翼形状及参数 1.4.2 机翼的平面形状及参数 2. 机翼平面形状参数
λ = 7.2
λ = 25
展弦比越大，则机翼越细长。 国际飞行学院
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民航客机展弦比约30—40 战斗机展弦比约3.5—4.5
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1/4弦线
翼根弦长
后掠角 翼弦 翼展