机翼升力计算公式

机翼升力计算公式

动力三角翼 2009-06-18 02:00 阅读463 评论0
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机翼升力计算公式


机翼升力计算公式

升力L=1/2 *空气密度*速度的平方*机翼面积*机翼升力系数 （N）

机翼升力系数曲线如下 注解：在小迎角时曲线斜率是常数。

在标识的1位置是抖振点，2位置是自动上仰点， 3位置是反横操纵和方向发散点，4位置是失速点。 对称机翼在0角时升力系数=0（由图）非对称一在机身水平时升力系数大于0，因此机身水平时也有升力


滑翔比与升阻比

升阻比是飞机飞行速度不同的情况下升力与阻力的比值，跟飞行速度成曲线关系，一般升阻比最大的一点对应的速度就是飞机的有利速度和有利迎角。滑翔比是飞机下降单位距离所飞行的距离，滑翔比越大，飞机在离地面相同高度飞的距离越远，这是飞机固有的特性，一般不发生变化。

如果有两台飞行器，有着完全相同的气动外形，一台大量采用不锈钢材料的 ，另一台大量采用碳纤维材料，那么碳纤维材料的滑翔比肯定优于不锈钢材料的。这个在SU-27和歼11-B身上就能体现出来，歼11-B应该拥有更大的滑翔比。

螺旋桨拉力计算公式（静态拉力估算）

你的飞行器完成了，需要的拉力与发动机都计算好了，但螺旋桨需要多大规格呢？下面我们就列一个估算公式解决这个问题

螺旋桨拉力计算公式：直径（米)×螺距(米）×浆宽度（米）×转速²（转/秒）×1大气压力（1标准大气压）×经验系数（0.25）=拉力（公斤） 或者直径（厘米)×螺距(厘米）×浆宽度（厘米）×转速²（转/秒）×1大气压力（1标准大气压）×经验系数（0.00025）=拉力（克）

前提是通用比例的浆，精度较好，大气压为1标准大气压，如果高原地区，要考虑大气压力的降低，如西藏，压力在0.6-0.7。1000米以下基本可以取1。

例如：100×50的浆，最大宽度10左右，动力伞使用的，转速3000转/分，合50转/秒，计算可得：

100×50×10×50²×1×0.00025=31.25公斤。

如果转速达到6000转/分，那么拉力等于：









机翼的升力

齐寿祥 2005年07月08日 14:33 我要说两句


重于空气的飞行器（物），都是依靠其升力装置产生升力才能飞行的，如鸟用翅膀产生升力，飞机用机翼产生升力，直升机用旋翼产生升力……，这些飞行器的升力装置是个什么样？升力产生的机理又是什么？且看下面解释









航空航天技术科普知识讲座之二

齐寿祥：高级工程师北京航空航天学会科普与教育委员会副主任，中国科学院科普宣教团成员。科普作家。

重于空

气的飞行器（物），都是依靠其升力装置产生升力才能飞行的，如鸟用翅膀产生升力，飞机用机翼产生升力，直升机用旋翼产生升力……，这些飞行器的升力装置是个什么样？升力产生的机理又是什么？且看下面解释。

鸟是飞行技巧最高的飞行物，人类幻想飞天都是从观察鸟的飞行和模拟鸟飞行开始的。

图1，展翅翱翔的雄鹰





图2，古人幻想的飞翔





被世界公认的航空创始人之一的意大利画家达?芬奇长期对鸟的飞行进行观察和研究，并写出《论鸟的飞行》一书，书中还画出多幅模仿鸟的飞行器。

德国航空先驱李林塔尔曾与弟弟古斯塔夫长期研究鸟类的飞翔，用鸟类飞翔启示作出过多架试验性滑翔机，并于1891年制成一架仿鸟翼的弓形翼面滑翔机，亲自试飞，飞行了30多米，从而成为了人类靠自制重于空气的飞行器飞行成功的人。他的实践充分证实了人类若想飞上蓝天，必须要有一对像鸟一样的拱型翅膀，用其产生升力才能飞行。李林塔尔把研究成果都写在他的《鸟类飞行－－航空的基础》一书中。

飞机发明人美国人莱特兄弟读了他的书受到很大启发，并按书中写到的“每只鸟都是一名特级飞行员，谁要飞行，谁就得模仿鸟”的论述，对鸟的飞行动作，作了更仔细的观察研究，于1903年成功地发明了世界上有动力、可操纵的飞机，成为世界公认的飞机发明人。

为什么研制飞机要由研究鸟类的飞行开始呢？

世界上很多技术发明是在动物的特异功能启发下研究成功的，飞机就是个典型的例子。机翼产生升力，就是在鸟的翅膀升力启发下，逐步发展改进而得来的。鸟的飞行运动有两种，一种是扇动翅膀作捕翼飞行，另一种是展开翅膀作滑翔飞行，滑翔飞行是最典型的飞机仿生动作。鸟的升力装置就是它那对翅膀，如果仔细观察鸟的翅膀就会看到它能产生升力的奥秘。从图1看到鹰在飞行时两支翅膀是呈拱型大羽毛扇子，飞行中不断地调整翅膀的姿态，时而大迎角提高升力，向上飞，时而改平，仅用翼形曲面产生的升力保持平飞，图7，图8是鸟翅膀的两种与升力有关的姿态：


图7，迎角状态的鸟翼升力



当鸟翅膀有向上的迎角时，翅膀下部在气流的作用下，产生正压力，翅膀上部是负压力，因此使翅膀产生一个向上的升力。

图8，平飞状态的鸟翼升力


这是鸟翅膀在平飞时的空气动力图，由于鸟翅膀呈拱形结构，上翼面弯曲呈拱形，下翼面平直，在鸟向前飞行时，鸟翼前缘切开气流，使气流分上下两路流过翼面。由于上翼面呈拱形，气流

流速要比下翼面快，按流体力学“流速快，压强小”的定理上翼面压力小，下翼面压力大，这个压力差就是鸟翼在平飞时产生的升力。

请注意：上述图7所示的迎角升力与图8所示的翼形升力并不是单独产生的，这两个力可能同时出现在翼面上，也可能交替产生，鸟在飞行中根据飞行要求实时改变飞行姿态而获得所需升力。

飞机机翼结构和升力产生的机理与鸟翼的结构及产生升力的原理基本上是一致的。

图9，机翼剖面示意图


图10，机翼升力原理图


飞机在发动机驱动下向前飞行时，流过上下翼面气流的流速不一致，上翼面流速快于下翼面，造成上翼面空气压力低于下翼面，从而使机翼产生升力，当升力大于飞机的重力时飞机就能升空飞行了。

图11，平飞时机翼升力示意图



图12，迎角状态的机翼升力图


当飞机在有迎角状态下飞行时，机翼即能产生迎角升力，又能产生翼形升力，使飞机能像鸟一样自由翱翔在空中。

图13，平飞状态的机翼升力图


当飞机保持平飞时，主要由翼形的上下翼面压力差提供升力。从下列几幅图中可以清楚地看出飞机机翼形状与飞机发展的关系。

图14


1914年德国制造的LE3侦察机，机翼完全仿鸟翼


图15


1914年法国制造的X1侦察机，拱型机翼

图16


1936年法国制造的46C-1战斗机，翼形是鸟翼的变形结构

图17


我国生产的运－12多用途运输机翼形为拱型结构

图18


这是一架通用飞机从翼尖可以清楚地看到拱型机翼结构

随着航空技术的发展及飞行气动力需要，飞机的翼型已发展有多种形式，下图列举的十种是有了实际应用的翼型剖面。

图19，翼型剖面图


图中（1）是平板形翼剖面，它相当于风筝的剖面，靠迎角产生升力；（2）是典型的鸟翼剖面，多用在早期的飞机上，如图15；（3）（4）（5）及（6）为上拱下略平的翼剖面，气动力特性好，升力大，多用于亚音速以下的飞机；其余的翼剖面多为上下翼面对称的翼型剖面，能做成薄形机翼，对超音速飞行很有好处，多用于超音速飞机或飞机的尾翼上。

图20，美国制造的SR-71高空高速侦察机，机翼呈上翼面略带拱型的平板型机翼，飞行高度3万米，速度M=3





图21




美国研制的试验性飞机X-43A用超燃冲压发动机作动力，于2004年11月16日在33500米高空中创造飞行速度达音速9.8倍的速度纪录（11265千米/小时）翼形为平板型机翼。