飞行原理知识要点 (2)

第一章飞机与大气的一般介绍

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,但就是难以制造,成本高;梯形机翼结合律矩形机翼与椭圆机翼的优缺点,具有适中的升阻特性与较好的低速性能,制造成本也较低;后掠翼与三角翼有很好的高速性能,主要用于高亚音速飞机与超音速飞机,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与宽窄的程度);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(水蒸气就是干空气重量的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与,露点就高),气温露点差:就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。

2、迎角:相对气流方向与翼弦之间的夹角,用α表示。相对气流指向翼弦下方为正迎角,相对

气流指向翼弦上方为负迎角,相对气流方向与翼弦平行为零迎角。判断迎角大小的方法3、连续性定理:空气稳定连续地在一流管中流动时,流管收缩,流速增大;流管扩张,流速减慢,

即流速大小与流管截面积成反比。

4、伯努利定理:稳定气流中,在同一流管的任意截面上空气的动压与静压之与保持不变。流

速大动压大则静压小;流速小动压大则静压小;流速为零时静压与总压相等。

第二节升力与升力特性

1、升力的概念:相对气流流过飞机,就会产生作用于飞机的空气动力,飞机各部分所产生的空

气动力的总与叫做飞机的总空气动力(由于相对气流下洗,总空气动力的方向一般就是向上并向后倾斜的)根据其所起的作用进行分解:垂直于飞行速度方向的分力叫升力,用于克服重力支托飞机在空中飞行;平行于飞行速度方向向后的分力叫阻力。

2、升力的产生原理:空气流到机翼前缘,分成上下两股分别沿机翼上下表面流过,机翼上表面

由于正迎角与翼面外凸的影响,流管受挤压收缩,气流流速增大,压力降低;机翼下表面气流受阻,流管扩张,流速减慢,压力增大。机翼上下表面出现压力差,在垂直于相对气流方向上的总压力差就就是机翼的升力。然后气流在机翼的后缘回合向后流去。

3、压力沿翼弦方向的分布:矢量表示法---利用箭头的长短与方向表示;坐标表示法---沿翼弦

方向压力系数的分布情况:机翼升力的产生主要就是靠机翼上表面吸力的作用

(60%~80%),尤其就是上翼面前段,而不就是靠下翼面正压力的作用(20%~40)

4、升力公式:,由公式分析升力的影响因素:C L飞机的升力系数,综合表达机翼

形状(剖面形状)、迎角对飞机升力的影响。1/2pv2,动气运动动压,升力与动压成正比。S 机翼面积,机翼在速度所在平面内投影面积,升力与面积成正比。----产生相同的升力,升力系数越大,所需的速度越小,则所需的跑道越短,起飞与着陆越安全。

5、升力特性:指飞机的升力系数的变化。----升力系数曲线,升力系数随迎角的变化规律曲线

(在中小迎角范围内,升力系数随迎角的增大呈线性增大;较大迎角范围内,迎角增大升力系数增大的趋势减缓;迎角达到临界迎角,升力系数达到最大;超过临界迎角,迎角增大升力系数降低)

6、升力特性参数:零升迎角,升力等于0时而迎角;升力曲线斜率:升力增量与迎角增量的比值

(小于临界迎角,斜率大于零,中小迎角时大,大迎角范围内逐渐减小;临界迎角时等于0;大于临界迎角时,斜率小于零);临界迎角:升力系数曲线最高点对应的迎角;最大升力系数:升力系数曲线最高点对应的升力系数。

第二节附面层相关知识

1、附面层的形成:由于物体表面不就是绝对光滑的,且对空气分子有吸附作用,紧贴物体表面

的一层气流受阻滞与吸附,气流相对物面的速度为零,又因为空气的粘性,影响其外层的气流速度减小,这样一层层的影响下去,就出现了气流速度沿物体表面法线方向逐渐增大的薄层----附面层(紧贴物体表面气流速度从物面速度为零处逐渐增大到99%主流速度的很薄的空气流动层)

2、附面层的特点:附面层内沿物面法线方向压强不变且等于法线主流压强;附面层的厚度随

气流流经物面距离的增长而增厚(厚度:物面沿法向到附面层边界的距离)---因为紧贴附面层的空气不断受到附面层内空气粘性的影响逐渐减速变为附面层内的气流。

3、附面层的类型:层流附面层,气体微团沿法向分层流动互不混淆没有明显的上下乱动现象;

紊流附面层:气体微团沿物面流动,同时沿法向上下乱动,各层强烈混合的现象。层流与紊流之间的过渡区称为转捩点。转捩的内因就是层流本身的不稳定;外因就是物面的扰动作用

4、压强梯度:主流沿流动方向压强变化即存在压强梯度。顺压梯度:沿流动方向,气流后部的

压强大于前部压强;逆压梯度:沿流动方向,气流后部的压强小于前部压强;

5、附面层的分离:附面层内气流发生倒流,脱离物体表面,形成大量旋涡的现象。分离点:

气流开始脱离物体表面的点。分离内因就是空气粘性;外因就是物面弯曲出现的逆压梯度。顺压梯度段:在顺压使气流加速的作用大于粘性使空气减速的作用,气流加速流动;逆压梯度段,气流在逆压与空气粘性的双重作用下减速,流速减慢压强增大逆压梯度更强,底层气流在逆压梯度作用下发生倒流,倒流而上的气流与顺流而下的气流相遇后,使附面层气流拱起脱离物体表面,被主流卷走形成旋涡,产生气流分离。

第三节阻力与阻力特性

1、摩擦阻力:飞机飞行中带动空气流动,空气对其则有发作用力,这个反作用力即为摩擦力。

影响因素,附面层类型(紊流层的摩擦力越大);空气与飞机的接触面积(越大越大);飞机表面状况(越粗糙越大)

2、压差阻力:由于物体前后的压力差而产生的阻力。气流在机翼后缘产生气流分离,附面层

分离后,涡流区的压强相对于机翼前压强降低。

3、干扰阻力:以机身与机翼结合部为例,其她地方同样的道理。本来气流沿机身流过,但就是

在安装机翼位置外凸,气流受干扰流管收缩流速加快压强降低;流过结合部飞机表面又向内弯曲流管扩张流速减慢压强增加;结合部逆压梯度增大气流分离前移涡流区扩大,产生