1、低速空氣動力學(xué)第二章 第 頁2本章主要內(nèi)容本章主要內(nèi)容2.1 空氣流動的描述2.2 升力2.3 阻力2.4 飛機的低速空氣動力特性2.5 增升裝置的增升原理飛行原理/CAFUC飛行原理/CAFUC2.4 飛機的低速空氣動力性能第二章 第 頁4飛機的主要空氣動力性能包括：n 升力特性n阻力特性n升阻比特性主要空氣動力性能參數(shù)包括：n最大升力系數(shù)n 最小阻力系數(shù) 最大升阻比第二章 第 頁52.4.1 升力特性升力特性n升力系數(shù)的變化規(guī)律第二章 第 頁6升力系數(shù)隨迎角的變化規(guī)律升力系數(shù)隨迎角的變化規(guī)律當臨界，升力系數(shù)隨迎角的增大而減小，進入失速區(qū)。第二章 第 頁7煙風(fēng)洞翼型繞流實驗煙風(fēng)洞翼型繞流實驗

2、小迎角較大迎角大迎角第二章 第 頁8n翼型在不同迎角下的壓強分布第二章 第 頁9翼型在不同迎角下的壓強分布翼型在不同迎角下的壓強分布第二章 第 頁10n壓力中心（CP）位置隨迎角改變的變化第二章 第 頁11n壓力中心（CP）位置隨迎角改變的變化第二章 第 頁12升力特性參數(shù)升力特性參數(shù)0n 零升迎角0第二章 第 頁13n翼型在零升迎角下的壓強分布壓強高于環(huán)境氣壓壓強低于環(huán)境氣壓壓強低于環(huán)境氣壓氣動中心前半部分合力后半部分合力第二章 第 頁14升力系數(shù)曲線斜率升力系數(shù)曲線斜率0()LLCCLC第二章 第 頁15臨界迎角和最大升力系數(shù)臨界迎角和最大升力系數(shù)ljmaxLC第二章 第 頁16n相對厚度

3、對升力特性的影響相對厚度增加 相對厚度增加，最大升力系數(shù)增加，臨界迎角減小。第二章 第 頁17n翼型前緣半徑對升力特性的影響半徑小半徑大 前緣半徑增加，臨界迎角增加。第二章 第 頁18n展弦比對升力特性的影響展弦比高展弦比低 展弦比越高，最大升力系數(shù)越大，臨界迎角越小。第二章 第 頁19n后掠翼對升力特性的影響平直機翼后掠翼 平直機翼的最大升力系數(shù)更大，升力系數(shù)曲線斜率越大，臨界迎角越小。第二章 第 頁20n翼型前緣粗糙度對升力特性的影響光滑粗糙 翼型前緣越光滑，最大升力系數(shù)越高，臨界迎角越大。第二章 第 頁212.4.2 阻力特性阻力特性n 阻力系數(shù)的變化規(guī)律ljminDC第二章 第 頁22

4、阻力系數(shù)隨迎角的變化規(guī)律阻力系數(shù)隨迎角的變化規(guī)律n在中小迎角范圍，阻力系數(shù)隨迎角增大而緩慢增大，飛機阻力主要為摩擦阻力。n在迎角較大時，阻力系數(shù)隨迎角增大而較快增大，飛機阻力主要為壓差阻力和誘導(dǎo)阻力。n在接近或超過臨近迎角時，阻力系數(shù)隨迎角的增大而急劇增大，飛機阻力主要為壓差阻力。第二章 第 頁23n 阻力特性參數(shù)n 最小阻力系數(shù)minDC和零升阻力系數(shù)0DCminDC 飛機的最小阻力系數(shù)非常接近零升阻力系數(shù)，一般認為二者為同一個值。第二章 第 頁24n中小迎角時的阻力公式 在中小迎角時，阻力公式可以表示為：20LDDCACC A是誘導(dǎo)阻力因子，大小與機翼形狀有關(guān)。第二章 第 頁252.4.3

5、 升阻比特性n 升阻比 升阻比是相同迎角下，升力系數(shù)與阻力系數(shù)之比，用K表示。 升阻比的大小主要隨迎角變化而變化。 升阻比越大，飛機的空氣動力性能越好。LDCLKDC第二章 第 頁26n 升阻比曲線迎角臨界迎角MAXK最小阻力迎角LDCLKDC第二章 第 頁27升阻比隨迎角的變化規(guī)律升阻比隨迎角的變化規(guī)律n從零升迎角到最小阻力迎角，升力增加較快，阻力增加緩慢，因此升阻比增大。在最小阻力迎角處，升阻比最大。n從最小阻力迎角到臨界迎角，升力增加緩慢，阻力增加較快，因此升阻比減小。n超過臨近迎角，壓差阻力急劇增大，升阻比急劇減小。第二章 第 頁28性質(zhì)角性質(zhì)角LDCLctgDC性質(zhì)角是總空氣動力與升

6、力之間的夾角。性質(zhì)角越小，總空氣動力向后傾斜越少，升阻比越大。第二章 第 頁292.4.4 飛機的極曲線飛機的極曲線 極曲線將飛機的升力系數(shù)、阻力系數(shù)、升阻比隨迎角變化的關(guān)系綜合起來用一條曲線表示出來，以便于綜合衡量飛機的空氣動力性能。.n 極曲線第二章 第 頁30極曲線的深入理解極曲線的深入理解 從坐標原點向曲線引切線，切點對應(yīng)最小阻力迎角和最大升阻比。00DC第二章 第 頁31 從原點所引直線與極曲線交于兩點，則兩點的升阻比相同，較高者的迎角較大，較高者的平飛速度較小。極曲線的深入理解極曲線的深入理解第二章 第 頁32n螺旋槳滑流n不同滑流狀態(tài)的極曲線第二章 第 頁33不同滑流狀態(tài)的極曲線

7、不同滑流狀態(tài)的極曲線 滑流使得升力系數(shù)和最大升力系數(shù)增大，最大升阻比增大，極曲線向右上偏移。第二章 第 頁34n不同展弦比機翼的極曲線 展弦比越大，低速空氣動力性能越好。第二章 第 頁35n飛機的低速空氣動力性能曲線總結(jié)第二章 第 頁362.4.5 地面效應(yīng)地面效應(yīng) 飛機在起飛和著陸貼近地面時，由于流過飛機的氣流受地面的影響，使飛機的空氣動力和力矩發(fā)生變化。這種效應(yīng)稱為地面效應(yīng)。第二章 第 頁37n地面效應(yīng)的產(chǎn)生原因n 上下翼面壓差增加n 地面阻礙使下洗流減小n 下洗角減小，使平尾迎角減小飛機脫離地面效應(yīng)區(qū)飛機處于地面效應(yīng)區(qū)第二章 第 頁38n地面效應(yīng)的效果n上下翼面壓差增加，從而使升力系數(shù)增加。n地面阻礙使下洗流減小，使誘導(dǎo)阻力減小，阻力系數(shù)減小。n 下洗角減小，使平尾迎角減小，出現(xiàn)附加下俯力矩（低頭力矩）。 第二章 第 頁39地面效應(yīng)的產(chǎn)生范圍地面效應(yīng)的產(chǎn)生范圍 飛機距地面高度在一個翼展以內(nèi)，地面效應(yīng)對飛機有影響，距地面越近地面效應(yīng)越強。第二章 第 頁40地效飛機地效飛機 地效飛機是介于船和普