整理作用在飞机上的空气动力.docx

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飞机的几何外形，由机翼、机身和尾翼（分为水平尾翼或平尾、垂直尾翼或垂尾）等 主要部件的几何外形共同构成。现代飞机的几何外形，必须保证满足空气动力特面积，称为机翼面积，用 S表示。
翼展 在机翼之外刚好与机翼轮廓线接触，且平行与机翼对称面（通常是飞机参考面）
的两个平面之间的距离称为机翼的展长，简称翼展，用 b表示。
展弦比机翼翼展的平方与机翼面积之比， 或者机翼翼展与机翼平均几何弦长 （机翼面
积S除以翼展b）之比，称为机翼的展弦比 A,即
梯形比 机翼翼尖弦长与中心弦长之比，称为机翼的梯形比，又称尖削比，用 入表示。
后掠角描述翼面特征线与参考轴线相对位置的夹角称为后掠角。 机翼上有代表性的等
百分比弦点连弦同垂直于机翼对称面的直弦之间的夹角称为机翼的后掠角， 用A表示。通常
Ao表不前缘后掠角， A ，A ， A 1Q表布后缘后
掠角。后掠角表示机翼各剖面在纵向的相对位置， 也即表示机翼向后倾斜的程度。 后掠角为
负表示翼面有前掠角。
如果不特别指明，后掠角通常指 1/4弦线后掠角。
平直翼的1/4弦线后掠角大约在 20o以下，多用于亚音速飞机和部分超音速飞机上；后 掠掠翼1/4弦线后掠角大多在 25o以上，用于高亚音速和超音速飞机上；三角翼前缘后掠角 约在60o左右，后缘基本无后掠，多用于超音速飞机，尤以无尾式飞机采用较多。

机翼的前视形状通常用机翼的上反角来说明。 翼面基准（如翼弦平面）与垂直于飞机对
称平面的平面之间的夹角， 称为机翼的上反角 P （）。通常规定上反为正， 下反为负。 机翼上反角一般不大，通常不超过 10。。

”（工〕

以上所述翼型和机翼的各几何参数， 对机翼的气动特性影响较大。特别是机翼面积、展
弦比、梯形比、后掠角以及相对厚度这五个参数， 对机翼的空气动力特性有重大的影响。如
何合理地选择这些参数， 以保证获得良好的空气动力特性， 乃是飞机设计中的一项重要任务
尾翼的几何外形及其参数与机翼相似。不再赘述。
机身的几何外形
机身的功用是装载有效载荷（旅客、货物等） 、乘员、各种系统和设备等，并把组成飞 精品文档
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机的各部件有效地连接在一起。与机翼相比，机身的形状要复杂的多（图 ）。
表示机身几何特征的参数主要有： （1）机身长度Lf； （2）最大当量直径dF：把机身看成
是当量旋成体，其横截面积对应的当量旋成体的直径称为机身当量直径， 其中最大横截面积
对应的当量旋成体的直径称为机身最大当量直径； （3）长细比入f：机身长度与机身最大当量
直径之比。
机身的主要空气动力是阻力，升力很小。
、亚音速飞机的空气动力
翼型的升力和阻力
飞机之所以能在空中飞行， 最基本的事实是，有一股力量克服了它的重量把它托举在空
中。而这种力量主要是靠飞机的机翼与空气的相对运动产生的。
迎角的概念 飞行速度（飞机质心相对于未受飞机流场影响的空气的速度） 在飞机参考
平面上的投影与某一固定基准线（一般取机翼翼根弦线或机身轴线） 之间的夹角，称为迎角
（（a））,用“表示。当飞行速度沿机体坐标系（见 ）竖轴的分量为正时，迎角 为正。
如果按照相对气流（未受飞机流场影响的气流）方向，则相对气流速度 （未受飞机流场
影响的空气相对于飞机质心的运动速度） 在飞机参考平面上的投影与某一固定基准线之间的
夹角就是迎角，且当相对速度沿机体坐标系竖轴的分量为负时，迎角为正 （（b））。
1一压力中心 2一前缘3—后缘4—翼弦
升力和阻力的产生 根据我们已经讨论过的运动的转换原理， 可以认为在空中飞行的飞
机是不动的，而空气以同样的速度流过飞机。如图 ，当气流流过翼型时，由于翼
型的上表面凸些，这里的流线变密， 流管变细，相反翼型的下表面平坦些， 这里的流线变化
不大（与远前方流线相比）。根据连续性定理和伯努利定理可知，在翼型的上表面，由于流管 变细，即流管截面积减小，气流速度增大，故压强减小；而翼型的下表面，由于流管变化不 大使压强基本不变。这样，翼型上下表面产生了压强差，形成了总空气动力 R, R的方向向
后向上。根据它们实际所起的作用，可把 R分成两个分力：一个与气流速度 v垂直，起支
托飞机重量的作用，就是升力 L;另一个与流速v平行，起阻碍飞机前进的作用，就是阻力 Do此时产生的阻力除了摩擦阻力外，还有一部分是由