第04章飞行原理1航空概论

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1、航空航天概论 回目录页一个方程：连续性方程一个方程：连续性方程一个概念：流线一个概念：流线一个定理：伯努利定理一个定理：伯努利定理一个推论一个推论一个小实验：纸条吹风试验一个小实验：纸条吹风试验两个实例两个实例第四章第四章 飞机飞行的基本原理飞机飞行的基本原理4.1回目录页流体连续性方程的实质：流体连续性方程的实质： 变截面流体管变截面流体管道中，单位时间内流体通过任一截面的流道中，单位时间内流体通过任一截面的流量（量（ s v）相等。）相等。流体连续性方程：流体连续性方程： 1s1v1= 2s2v2 = 3s3v3 =const.即：即： s v = const. 当流体不可压缩时，当流体不

2、可压缩时，即：即： = const. 时：时：有：有：s v = const.第四章第四章 飞机飞行的基本原理飞机飞行的基本原理4.1回目录页 流线：流体微团流动所经过的路线。流线：流体微团流动所经过的路线。 在管道中流体流速的快慢，可用管道中流线的在管道中流体流速的快慢，可用管道中流线的稠密程度来表示。凡是流线稠密的地方，表示管道稠密程度来表示。凡是流线稠密的地方，表示管道细，流体受到约束，流速快；反之，则慢。细，流体受到约束，流速快；反之，则慢。第四章第四章 飞机飞行的基本原理飞机飞行的基本原理4.1伯努利定理伯努利定理 管道中以稳定的速度流动的流体，若流体管道中以稳定的速度流动的流体，若

3、流体不可压缩，且与外界无能量交换，则沿管道各不可压缩，且与外界无能量交换，则沿管道各点的流体的动压与静压之和等于常量。点的流体的动压与静压之和等于常量。伯努利方程伯努利方程 p+1/2 v2 = P = const.回目录页第四章第四章 飞机飞行的基本原理飞机飞行的基本原理低速流动空气的特性低速流动空气的特性 根据流体连续性方程和伯努利定理，可根据流体连续性方程和伯努利定理，可以得到以下：以得到以下：流体在管道中流动时，凡是管流体在管道中流动时，凡是管道剖面大的地方，流体的流速就小，流体的道剖面大的地方，流体的流速就小，流体的静压静压 就大，而管道剖面小的地方，流速就大，就大，而管道剖面小的地

4、方，流速就大，静压就小。静压就小。即：即： 若若 s1 s2 s3 则则 v1 v2 v3 p1 p2 p3 4.1回目录页第四章第四章 飞机飞行的基本原理飞机飞行的基本原理4.1回目录页压力压力第四章第四章 飞机飞行的基本原理飞机飞行的基本原理4.1回目录页生活中的两个实例生活中的两个实例 第四章第四章 飞机飞行的基本原理飞机飞行的基本原理 4.2.1 机翼、翼型及其有关参数机翼、翼型及其有关参数：机翼的横剖面形状。翼形最前端：机翼的横剖面形状。翼形最前端的一点叫的一点叫“前缘前缘”，最后端一点，最后端一点叫叫“后缘后缘”。：机翼翼尖两端点：机翼翼尖两端点 之间的距离，也之间的距离，也 叫展

5、长，以叫展长，以“L”表表 示。示。 4.2.1(1)回目录页第四章第四章 飞机飞行的基本原理飞机飞行的基本原理：翼型前后缘之间的连线；其长度：翼型前后缘之间的连线；其长度称为弦长，通常以称为弦长，通常以 b 表示。表示。4.2.1(2)回目录页：以翼弦为基础作垂线，每一条垂：以翼弦为基础作垂线，每一条垂线在翼形内的长度即为该处的翼线在翼形内的长度即为该处的翼型厚度，以型厚度，以c表示。表示。：厚度线中点的连线叫中弧线。中：厚度线中点的连线叫中弧线。中弧线与翼弦之间的最大距离叫翼弧线与翼弦之间的最大距离叫翼形的最大弯度，以形的最大弯度，以fmax表示。表示。第四章第四章 飞机飞行的基本原理飞机

6、飞行的基本原理：展长和平均弦长之比：展长和平均弦长之比。：机翼的翼根弦长与翼尖弦长之：机翼的翼根弦长与翼尖弦长之比，也称比，也称“梯形比梯形比”或或“尖削尖削比比”,以以= b根弦根弦/ b梢弦梢弦表示。表示。：通常以：通常以表示表示 前缘后掠角：前缘后掠角：机翼前缘同垂直于飞机纵轴机翼前缘同垂直于飞机纵轴的直线之间的夹角，以的直线之间的夹角，以0表示；表示； 后缘后掠角后缘后掠角1 1/4弦线后掠角弦线后掠角0.25 4.2.1(4)回目录页第四章第四章 飞机飞行的基本原理飞机飞行的基本原理4.2.1(5)回目录页： 机翼的底面同垂直于飞机立轴机翼的底面同垂直于飞机立轴的平面之间的夹角，以的

7、平面之间的夹角，以表示。表示。：翼弦与相对气流速度：翼弦与相对气流速度v之间的夹之间的夹角，也称为飞机的攻角，通常角，也称为飞机的攻角，通常以以表示。表示。第四章第四章 飞机飞行的基本原理飞机飞行的基本原理4.2.1(6)回目录页回翼型回翼弦回厚弯度第四章第四章 飞机飞行的基本原理飞机飞行的基本原理4.2.1(7)回目录页回翼展回机翼参数S第四章第四章 飞机飞行的基本原理飞机飞行的基本原理4.2.1(8)回目录页上一页上反角下反角第四章第四章 飞机飞行的基本原理飞机飞行的基本原理4.2.1(9)回目录页上一页LRD第四章第四章 飞机飞行的基本原理飞机飞行的基本原理4.2.1(10)回目录页第四

8、章第四章 飞机飞行的基本原理飞机飞行的基本原理4.2.2 飞机的升力飞机的升力4.2.2(1)回目录页通常，机翼翼型的上表通常，机翼翼型的上表面凸起较多而下表面比较平面凸起较多而下表面比较平直，再加上有一定的迎角。直，再加上有一定的迎角。这样，从前缘到后缘，上翼这样，从前缘到后缘，上翼面的气流流速就比下翼面的面的气流流速就比下翼面的流速快；上翼面的静压也就流速快；上翼面的静压也就比下翼面的静压低，上下翼比下翼面的静压低，上下翼面间形成压力差，此静压差面间形成压力差，此静压差称为作用在机翼上的空气动称为作用在机翼上的空气动力。力。第四章第四章 飞机飞行的基本原理飞机飞行的基本原理4.2.2(2)

9、回目录页空气动力是分布力，空气动力是分布力，其合力的作用点叫做压其合力的作用点叫做压力中心。空气动力合力力中心。空气动力合力在垂直于气流速度方向在垂直于气流速度方向上的分量就是机翼的升上的分量就是机翼的升力。力。空气动力的分布随迎空气动力的分布随迎角的不同而变化。因此，角的不同而变化。因此，飞机升力的大小也随迎飞机升力的大小也随迎角的改变而变化。角的改变而变化。第四章第四章 飞机飞行的基本原理飞机飞行的基本原理4.2.2(3)回目录页升力的计算公式：升力的计算公式：SvCYy）（221式中：式中： 为飞机所在高度处的空气密度，为飞机所在高度处的空气密度， v为飞机的飞行速度为飞机的飞行速度,

10、(1/2v2)称为动压称为动压; S为机翼的面积，为机翼的面积， Cy为升力系数。为升力系数。第四章第四章 飞机飞行的基本原理飞机飞行的基本原理4.2.2(4)回目录页对于某一种翼型、对于某一种翼型、某一种机翼剖面形状，某一种机翼剖面形状，通常通过实验来获得通常通过实验来获得升力系数与迎角的关升力系数与迎角的关系曲线，即系曲线，即Cy曲曲线。线。零升力迎角零升力迎角Cy第四章第四章 飞机飞行的基本原理飞机飞行的基本原理4.2.2(5)回目录页在在Cy曲线中，对应于升力系数等于零曲线中，对应于升力系数等于零的迎角称为零升力迎角；对应于最大升力系的迎角称为零升力迎角；对应于最大升力系数数Cymax

11、的迎角叫临界迎角或失速迎角。的迎角叫临界迎角或失速迎角。当飞机的迎角小于临界迎角时，升力系当飞机的迎角小于临界迎角时，升力系数随着迎角的增大而增大；数随着迎角的增大而增大；当飞机迎角超过当飞机迎角超过临界迎角后，迎角增大，升力系数却急剧下临界迎角后，迎角增大，升力系数却急剧下降，这种现象称为降，这种现象称为。 第四章第四章 飞机飞行的基本原理飞机飞行的基本原理4.2.2(6)回目录页第四章第四章 飞机飞行的基本原理飞机飞行的基本原理4.2.2(7)回目录页第四章第四章 飞机飞行的基本原理飞机飞行的基本原理4.2.2(7) 一些提高飞机抗失一些提高飞机抗失速能力的常用措施速能力的常用措施 鸭翼先