空氣動(dòng)力學(xué)基本理論-升力的產(chǎn)生

升力的產(chǎn)生、計(jì)算公式及影響因素2.4飛機(jī)的空氣動(dòng)力2.1.4空氣動(dòng)力、升力和阻力什么是空氣動(dòng)力？什么是總空氣動(dòng)力？空氣作用在與之有相對(duì)運(yùn)動(dòng)物體上的力。總空氣動(dòng)力R：飛機(jī)飛行時(shí)，作用在飛機(jī)各部件上的空氣動(dòng)力的合力叫做飛機(jī)的總空氣動(dòng)力2.1.4空氣動(dòng)力、升力和阻力什么是升力？什么是阻力？

升力L：總空氣壓力垂直于來(lái)流方向上的分量。

阻力D：總空氣壓力平行于來(lái)流方向上的分量。升力主要內(nèi)容升力的產(chǎn)生升力的計(jì)算公式升力的影響因素迎角與升力系數(shù)、壓力中心的關(guān)系升力的產(chǎn)生機(jī)翼上氣流的分析1、空氣在機(jī)翼的前緣，分為兩股，分別沿機(jī)翼上、下表面流過，而在機(jī)翼后緣重新匯合向后流去。2、受機(jī)翼上表面凸起的影響，流管變細(xì)，流速加快，壓力降低。3、在機(jī)翼下表面，流管相對(duì)上表面粗，流速較慢，壓力較大。翼型的壓力分布1、矢量表示法2、坐標(biāo)表示法機(jī)翼的升力是由上、下翼面的壓力差產(chǎn)生的，要想了解機(jī)翼各部分對(duì)升力的貢獻(xiàn)大小，就需知道機(jī)翼的壓力分布情況。描述機(jī)翼的壓力分布情況常用兩種1、矢量表示法在描述機(jī)翼的壓力分布時(shí)，通常將機(jī)翼上各點(diǎn)的靜壓與大氣壓進(jìn)行比較。

翼面各點(diǎn)靜壓與大氣壓之差稱為剩余壓力。長(zhǎng)度表示大小正壓吸力垂直向外，表示吸力；指向翼面，表示正壓A點(diǎn)：在機(jī)翼前緣，流速減小到零，正壓最大的點(diǎn)，叫駐點(diǎn)B點(diǎn)：吸力最大的點(diǎn)，稱為最低壓力點(diǎn)2、坐標(biāo)表示法根據(jù)伯努利方程可得則這表明，翼面各點(diǎn)的壓力系數(shù)主要取決于迎角和翼型的形狀，與動(dòng)壓（流速）無(wú)關(guān)壓力系數(shù)定義從機(jī)翼的壓力分布圖可以看出，機(jī)翼升力的產(chǎn)生是上下翼面共同作用的結(jié)果。答案：A1.飛機(jī)在飛行時(shí),升力方向是()A.與相對(duì)氣流速度垂直。B.與地面垂直。C.與翼弦垂直D.與機(jī)翼上表面垂直。答案：D2.機(jī)翼的弦線與相對(duì)氣流速度之間的夾角稱為()A.機(jī)翼的安裝角。B.機(jī)翼的上反角。C.縱向上反角。D.迎角.3.機(jī)翼空氣動(dòng)力受力最大的是()A.機(jī)翼上表面壓力B.機(jī)翼下表面壓力C.機(jī)翼上表面吸力D.機(jī)翼下表面吸力答案：C升力的計(jì)算公式2023/12/15

為升力系數(shù)；為空氣密度

為飛行速度；為機(jī)翼面積升力公式的推導(dǎo)設(shè)流過翼型上、下表面的氣流速度和壓力在Ⅰ和Ⅱ界面處分別為根據(jù)伯努利方程，有

整理后得

則該段的升力

整理后得在單位展長(zhǎng)機(jī)翼上，沿弦向取微段

則作用在單位翼展機(jī)翼上的升力

其中令則機(jī)翼升力升力的物理意義升力系數(shù)動(dòng)壓機(jī)翼面積等于用坐標(biāo)法表示的機(jī)翼上、下翼面壓力系數(shù)曲線所圍成的面積在垂直于相對(duì)氣流方向上的分量升力的影響因素1、飛行速度和空氣密度和機(jī)翼面積2、升力系數(shù)機(jī)翼形狀迎角2023/12/15飛行速度空氣密度機(jī)翼面積1、飛行速度和空氣密度和機(jī)翼面積成正比2023/12/15A380的機(jī)翼2023/12/15海拔高度的增加和溫度升高都會(huì)使空氣密度減?。焕?、炎熱的高海拔機(jī)場(chǎng)，需要長(zhǎng)距離跑道；

2、升限問題。不同時(shí)期，空氣動(dòng)力學(xué)在飛機(jī)上應(yīng)用的方法不同：例：

1、增加機(jī)翼面積；

2、增加發(fā)動(dòng)機(jī)推力，以提高飛行速度；

3、考慮減小阻力的方法2023/12/15紅色男爵2023/12/15U2高空偵察機(jī)2、升力系數(shù)機(jī)翼形狀迎角飛行馬赫數(shù)小于一定值時(shí)2023/12/15機(jī)翼翼型的影響：

1、相對(duì)厚度較大，最大厚度位置靠前的翼型，易產(chǎn)生較大升力系數(shù)；

2、加大翼型的彎度，適當(dāng)?shù)貙⒆畲髲澏任恢们耙?，也可以提高最大升力系?shù)；迎角對(duì)升力系數(shù)的影響當(dāng)迎角改變時(shí)，氣流在機(jī)翼表面的流動(dòng)情況和機(jī)翼表面的壓力分布都會(huì)隨之發(fā)生變化，結(jié)果會(huì)導(dǎo)致機(jī)翼升力和阻力的變化、壓力中心位置的前后移動(dòng)升力系數(shù)、壓力中心與迎角的關(guān)系1、升力系數(shù)隨迎角的變化情況2、機(jī)翼壓力中心位置隨迎角的變化1、升力系數(shù)隨迎角的變化情況在小于臨界迎角的范圍內(nèi)增大迎角，升力增大超過臨界迎角后，再增大迎角，升力反而減小臨界迎角:在升力系數(shù)曲線上，最大升力系數(shù)對(duì)應(yīng)的迎角就叫臨界迎角。零升力迎角：升力系數(shù)為零時(shí)，機(jī)翼的升力為零，對(duì)應(yīng)的迎角叫做零升力迎角。對(duì)于大多數(shù)民用運(yùn)輸機(jī)機(jī)翼采用的具有一定彎度的非對(duì)稱機(jī)翼，零升力迎角是一個(gè)較小的負(fù)值。4.對(duì)于非對(duì)稱翼型的零升迎角是()A.一個(gè)小的正迎角。B.一個(gè)小的負(fù)迎角。C.臨界迎有。D.失速迎角。答案：B2、機(jī)翼壓力中心位置隨迎角的變化機(jī)翼的壓力中心：機(jī)翼氣動(dòng)力合力的作用點(diǎn)。隨著迎角的改變，機(jī)翼的壓心的位置會(huì)沿飛機(jī)縱向前后移動(dòng)（對(duì)稱翼型除外）。不同迎角下的機(jī)翼升力迎角由小逐漸增大時(shí)，機(jī)翼上表面前段吸力增大，壓力