飞行原理 02.4_低速空气动力特性_V1.2

航空

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航空

飞行原理/CAFUC
第二章
飞机的低速空气动力
第二章第2 页
本章主要内容
2.1 空气流动的描述
2.2 升力
2.3 阻力
2.4 飞机的低速空气动力特性
2.5 增升装置的增升原理
飞行原理/CAFUC
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2.4 飞机的低速空气动力性能
第二章第4 页
飞机的主要空气动力性能包括：
① 升力特性
② 阻力特性
③ 升阻比特性
主要空气动力性能参数包括：
① 最大升力系数
② 最小阻力系数
③ 最大升阻比
第二章第5 页
2.4.1 升力特性
① 升力系数的变化规律
第二章第6 页
●升力系数随迎角的变化规律
当α<α临界，升力系数随迎角增大而增大。
当α=α临界，升力系数为最大。
当α>α临界，升力系数随迎角的增大而减小，进入失速区。
第二章第7 页
●烟风洞翼型绕流实验
小迎角较大迎角
大迎角
第二章第8 页
●翼型在不同迎角下的压强分布
第二章第9 页
●翼型在不同迎角下的压强分布
第二章第10页
●压力中心（CP）位置随迎角改变的变化
第二章第11页
●压力中心（CP）位置随迎角改变的变化
第二章第12页
② 升力特性参数
0 I.零升迎角
0 
第二章第13页
●翼型在零升迎角下的压强分布
压强高于
环境气压
压强低于
环境气压
压强低于
环境气压
气动中心
前半部分合力
后半部分合力
第二章第14页
II. 升力系数曲线斜率
0 ( ) L L C  C   
L C
第二章第15页
III.临界迎角和最大升力系数
lj 
Lmax C
第二章第16页
●相对厚度对升力特性的影响
相对厚度增加
相对厚度增加，最大升力系数增加，临界迎角减小。
第二章第17页
●翼型前缘半径对升力特性的影响
半径小
半径大
前缘半径增加，临界迎角增加。
第二章第18页
●展弦比对升力特性的影响
展弦比高
展弦比低
展弦比越高，最大升力系数越大，临界迎角越小。
第二章第19页
●后掠翼对升力特性的影响
平直机翼
后掠翼
平直机翼的最大升力系数更大，升力系数曲线斜率越大，临界迎角
越小。
第二章第20页
●翼型前缘粗糙度对升力特性的影响
光滑
粗糙
翼型前缘越光滑，最大升力系数越高，临界迎角越大。
第二章第21页
2.4.2 阻力特性
① 阻力系数的变化规律
lj Dmin  C
第二章第22页
●阻力系数随迎角的变化规律
 在中小迎角范围，阻力系数随迎角增大而缓慢增大，飞机阻
力主要为摩擦阻力。
 在迎角较大时，阻力系数随迎角增大而较快增大，飞机阻力
主要为压差阻力和诱导阻力。
 在接近或超过临近迎角时，阻力系数随迎角的增大而急剧增
大，飞机阻力主要为压差阻力。
第二章第23页
② 阻力特性参数
I. 最小阻力系数Dmin C 和零升阻力系数D0 C
D min C
飞机的最小阻力系数非常接近零升阻力系数，一般认为二者为同
一个值。
第二章第24页
2.4.3 升阻比特性
① 升阻比
升阻比是相同迎角下，升力系数与阻力系数之比，用K
表示。
升阻比的大小主要随迎角变化而变化。
升阻比越大，飞机的空气动力性能越好。
L
D
L C K
D C
 
第二章第25页
② 升阻比曲线
迎角
临界迎角
MAX K
最小阻力
迎角
L
D
L C K
D C
 
第二章第26页
●升阻比随迎角的变化规律
 从零升迎角到最小阻力迎角，升力增加较快，阻力增加缓慢，
因此升阻比增大。在最小阻力迎角处，升阻比最大。
 从最小阻力迎角到临界迎角，升力增加缓慢，阻力增加较快，
因此升阻比减小。
 超过临近迎角，压差阻力急剧增大，升阻比急剧减小。
第二章第27页
2.4.4 飞机的极曲线
极曲线将飞机的
升力系数、阻力系
数、升阻比随迎角
变化的关系综合起
来用一条曲线表示
出来，以便于综合
衡量飞机的空气动
力性能。
.
① 极曲线
第二章第28页
●极曲线的深入理解
从坐标原点向曲线引切线，切点对应最小阻力迎角和最大升阻比。
0 
D0 C
第二章第29页
从原点所引直线与极曲线交于两点，则两点的升阻比相同，较
高者的迎角较大，较高者的平飞速度较小。
●极曲线的深入理解
第二章第30页
●螺旋桨滑流
② 不同滑流状态的极曲线
第二章第31页
② 不同滑流状态的极曲线
滑流使得升力系数和最大升力系数增大，最大升阻比增大，极曲线
向右上偏移。
第二章第32页
③ 不同展弦比机翼的极曲线
展弦比越大，低速空气动力性能越好。
第二章第33页
●飞机的低速空气动力性能曲线总结
第二章第34页
2.4.5 地面效应
飞机在起飞和着陆贴近地面时，由于流过飞机的气
流受地面的影响，使飞机的空气动力和力矩发生变化。
这种效应称为地面效应。
第二章第35页
●地面效应的产生原因
①上下翼面压差增加
②地面阻碍使下洗流减小
③下洗角减小，使平尾迎角减小
飞机脱离地面
效应区
飞机处于地面
效应区
第二章第36页
●地面效应的效果
①上下翼面压差增加，从而使升力系数增加。
②地面阻碍使下洗流减小，使诱导阻力减小，阻力系数减小。
③下洗角减小，使平尾迎角减小，出现附加下俯力矩（低头力矩）。
第二章第37页
●地面效应的产生范围
飞机距地面高度在一个翼展以内，地面效应对飞机有
影响，距地面越近地面效应越强。

xinlunll

谢谢楼主，非常有用啊 ！