诱导阻力的形成原因

来源:百度知道 编辑:UC知道 时间:2024/07/04 07:55:28
谁能通俗讲一下飞机诱导阻力的形成原因?

能否再讲一下诱导阻力跟升力的关系;诱导阻力跟空速的关系;诱导阻力跟升阻比的关系;诱导阻力和总阻力的关系。

说白了就是,因为机翼产生升力的同时,会使得下翼面的气压高于上翼面的气压,这使得下翼面处的气流都想往上跑来平衡压差,但是前后都在吹风,它跑不过去,怎么办呢?它就从侧面,也就是沿着飞机的机翼(展向)跑,从翼尖那里翻上去,但是它在往上翻的同时机翼在往前移动,所以等到它翻上去了,机翼就不再原处了,于是它刹不住车又往下走了,这样一个不断旋转的过程,就会在翼尖处形成叫做尾涡的东西。也就是经常你看飞机做机动时翼尖产生的那股云(当然这只是通俗的说法,此外这个地方可能说法不准确,战斗机做机动产生的涡比较多,还有边条翼产生的脱体涡,这个地方我们只讨论翼尖涡),尾涡的能量非常之大,大型飞机的尾涡能够把小飞机打翻,所以你就可以想成飞机机翼后面带了一个龙卷风,这个龙卷风使得机翼后面的气流是往下流动的,(因为如果从飞机正面看,它右机翼的尾涡是从下到右到上,再倒下,也就是逆时针的),这个尾涡已经阐述了非常强大,它就会带动下翼面的空气跟他一起斜向下流动(下洗),这样我们知道迎角的概念是飞机弦线与相对风的夹角,但是这时候相对风在机翼下面斜向下了,这就使得迎角减小了(有效迎角),升力就不再是垂直方向而是斜向上翼面后方,那么这个时候把升力分解的话,那个向后的力就是诱导阻力了。
在飞机所受的所有阻力中,只有诱导阻力为升致阻力(由于升力的产生导致了它的产生),其他的都为零升阻力,就是垃圾,没用。诱导阻力是产生升力必须附带的产物,空速越大,可以简单理解为斜向下的气流越多,这个时候分力也就越大,当然,假设机翼无限长,也就是二维的情况的话,气流也就没地方跑到上翼面去了,所以二维翼型不存在诱导阻力,当然,并不是说诱导阻力不可减少,在气动设计中是可以通过设计消减的,同时,与翼尖涡相关的一个有趣应用就是翼梢小翼,这里就不展开讲了,感兴趣自行谷歌。
关于诱导阻力跟升阻比的关系,在升阻比定义中,阻力还包括了几个其他阻力(压差,粘滞,干扰..),诱导阻力系数为 Cd(induce)=Cl/(pi*Ar),其中AR为展弦比,可以只管的认为展弦比越大,在同等机翼面积下翼展越长,越接近无限翼展的2D情况,因此诱导阻力会变小。

诱导阻力的形成原因
①当机翼产生升力时,机翼下表面的压力比上表面的大,而机翼翼展长度又是有限的,所以下翼面的高压气流会绕过两端翼尖,向上翼