翼载荷
- 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)。
翼载荷=飞机重量/机翼面积,在航模中单位常用克/平方分米如果水平尾翼也产生正升力,机翼面积=主机翼面积+水平尾翼面积.知道翼载荷就可以估计飞机平飞的速度,速度=1.6*翼载荷平方根(速度单位米/秒,翼载荷单位克/平方分米).
忘了说明,估计平飞速度时,机翼升力系数取0.6,一般的翼型都能达到的.
非常感谢!那么是不是如果没有达到这样的平飞速度就会失速?
是飞机不能维持水平飞行,越飞越低.有动力的爬升时,飞机的速度比这个速度小,动力的大小决定了飞机能保持稳定爬升的最大角度,如果超过这个角度,飞机就要失速,掉头向下俯冲.
我算了一下我这架飞机,可能产生升力的部分大约有11.25平方分米,飞机重230g,因此翼载荷约为21,平飞速度约为21开方乘以1.6即7.3米/秒(约26km/h),可是升力系数在哪里使用?
已经简化到计算中了,如果翼型升力系数不是0.6,可以这样转换.将计算出来的速度乘以0.6除以升力系数的商的平方根.下面是原始计算公式
v=sqrt(升力系数F/(0.5*C*ρ*S)),各量均使用国际单位.sqrt(x)表示x的开2次方.
飞机是平板翼型吗?升力系数取0.3吧,用上面方法转换得速度v=7.3*sqrt(0.6/0.3)=10.3m/s.
谢谢,这样看起来差不多,欢迎看看我今天试飞结果,飞行速度应该在10~20m/s之间
7.3m/s 和 10.3m/s 分别是什么速度??
7.3m/s是升力系数为0.6时的平飞速度,10.3m/s是升力系数为0.3时的平飞速度.
翼载荷指的是飞机的重量除以机翼的面积.是飞机设计时的一个重要参数。由基本升力公式和物理知识可知.在其他条件一致的前提下.进行相同过载机动时翼载荷和升力系数成正比,即:翼载荷越低,达到相同过载的升力系数也越低.而低的升力系数意味着低的诱导阻力系数,这也意味着更高的SEP值。从这个角度来讲,翼载荷越低,SEP值越高。但是,为了达到低翼载我们不得不加大机翼面积,这又会增加飞机的摩擦阻力和飞机的重量,因此翼载荷越低,SEP值又越低。这时就要应用Trade-off的分析方法,为飞机选取合适的翼载荷参数。
一般来说空战格斗发生在亚音速区域,因而追求高机动的战斗机就要寻求低的翼载荷。但这并不是故事的全部,我们将又一次看到Trade-off方法的运用。 达到低翼载最有效的办法是使用三角翼,因为可以用较低的结构重量得到较大的翼面积。但是三角翼的展弦比[注1]普遍较小,因而诱导阻力[注2]较大,在升力系数很大时尤其严重.结果造成采用三角翼的飞机在高过载机动飞行时SEP值过低。如果为了降低诱导阻力而采用展弦比较大的其他形状.那么机翼不仅会增大翼载荷,还会增大超音
速时的波阻,使得超音速性能下降
。
通过又一次运用Trade-off的方法,我们可以找到一种相对最优的机翼平面形状,以尽量平衡各方面的性能要求。事实上,一种简单的作法就是保留三角翼的基本架构.但是将三角翼前缘的后掠角适当减小以增大展弦比,同时切掉容易引起翼端气流分离的尖尖的角,这就是所谓的切尖三角翼。后来的F-1 5和F-16的机翼基本平面形状都是切尖三角翼,正是能量机动理论Trade-off分析的结果。当然,在伯伊德发展Trade-off方法的时候,F-15和 F-16连影子都还没有。
[注1]展弦比:展弦比即飞机机翼的翼展和机翼平均弦长的比值。所谓“弦长”是指在机翼平行于机身纵向对称平面(它把飞机分成对称的左右两半)的剖面上,前缘最凸点到后缘最凸点的直线距离。展弦比等于飞机翼展的平方除以机翼面积,比如我国J-8II战斗机翼展9.342米,机翼面积42.2平方米,所以它的展弦比就是: 9.342*9.342/42.2≈2.1。__x
展弦比的大小对飞机飞行性能有明显的影响。展弦比增大时,机翼的诱导阻力会降低,从而可以提高飞机的机动性和增加亚音速航程,但波阻就会增加,以致会影响飞机的超音速飞行性能,所以亚音速飞机一般选用大展弦比机翼;而超音速战斗机展弦比一般选择2.0~4.0。
展弦比还影响机翼产生的升力,如果机翼面积相同,那么只要飞机没有接近失速状态,在相同条件下展弦比大的机翼产生的升力也大,因而能减小飞机的起飞和降落滑跑距离和提高机动性。
强调提高亚、跨音速机动性的第3代战斗机展弦比一般都选得比较大,但法国“幻影”2000只有2.03,因为它的主要作战任务是防空截击(其次才是争夺制空权),要求飞机在爬升到预定的拦截高度后能高速接近敌机。不过通过采用高新技术进行良好的综合设计,“幻影”2000在具有优异高空高速性能的同时较好地兼顾了亚、跨音速机动性。这是我国在20世纪 80年代的评估中认为它比F-16更好的最重要原因之一。)
随着空气动力学、新概念操纵技术 (创新的控制舵面、推力矢量技术等)和飞机飞行控制系统技术的进一步发展,小展弦比机翼很可能会成为新型的有人或无人战斗机首选的设计。
[注2]诱导阻力:机翼的升力就是它上下表面的压力差。有升力时,机翼下表面受到的空气压力比上表面要大,所以下表面的气流会绕过冀尖流向上表面,这样就形成了翼尖旋涡,并发展成翼尖涡流。
翼尖涡流在向后流动时受到机翼向下的压力,会向下偏转,即所谓的“下洗”。由于升力的方向是跟气流的流动方向垂直的,所以下洗涡流产生的升力指向
机翼的后上方,对机翼会有一个向后“拉”的作
用,这样就形成了诱导阻力。由此可见,诱导阻力是由于升力“诱导”产生的,如果没有升力,诱导阻力也等于零(实际上是正比关系)。
在进行机动或低速飞行时,诱导阻力通常是阻力的主要组成部分。所以减小诱导阻力可以提高飞机的机动性和亚音速飞行时的航程,但减小诱导阻力的设计有可能导致零升阻力增大。如果遇见这样的技术矛盾时,如何解决要看飞机的主要设计要求是什么。通常注重空战机动性和亚音速航程的战斗机主要考虑减小诱导阻力,比如F-16;而注重拦截能力和高速飞行的战斗机更注重减小零升阻力(主要是激波阻力),比如米格-21。
翼载荷不会直接影响飞机的最大平飞速度,而是翼载荷大了导致失速速度高,所以必须保持高速飞行才能不时速,所以给人一种翼载荷大的飞机快的错觉。相反,翼载荷大了就需要更大的动力系统支撑,更大的机翼攻角,所以带来更大阻力,最大平飞速度会更低。
所以翼载荷越小越飘,越好飞。平时看到的一些高速飞机翼载荷大的原因不是为了快而故意将重量做大,而是为了减少阻力,需要减少机翼的翼展,导致的翼载荷增大。由于速度高,单位翼面积提供的升力大,翼载荷大点也可以接受。这种情况下,翼载荷大是一个副产品。还有3D飞机为了减少滚转阻力,提高机翼的结构强度,翼展一般都比较小,翼载荷也较大。可以肯定的是相同大小、形状的飞机,越轻越好飞,越轻速度越快。
推重比影响飞机的加速能力,还有最大攻角。当机翼攻角超过失速攻角后,就靠比重力更大的推力将飞机拉起来了。
翼载荷一般17-25之间。比较好飞。