关于飞机(空气动力学)
来源:百度知道 编辑:UC知道 时间:2024/08/25 02:50:33
首先,我们来看机翼升力的计算公式
升力=(气流密度×速度的平方×机翼面积×升力系数)/2 = 动压×机翼面积×升力系数
即:L=1/2•ρ•V²•S•Cl=q•S•Cl
可以看出,在其他条件不变时,速度V越大,升力L也越大。
但是,其他条件也不是一成不变的!气流密度ρ会随高度改变(但是这个影响不是太大),机翼面积S也会随襟翼的放出和收起而改变,升力系数Cl更是会随机翼迎角的改变而改变。
想让飞机平飞,需要使升力跟重力相等,在这个前提下,相当于在升力公式中将L变成常数了,速度V变大时,需要升力系数Cl变小,才能保持升力L不变;反之,当速度V变小时,需要增大升力系数Cl。(变量机翼面积S也很重要,但是一般来说,只在起飞降落时通过放下襟翼来增大S,能使L增加。在空中正常飞行时,襟翼是收起来的,所以就对L没什么影响了)
升力系数Cl不是恒定的,升力系数在一定范围内是随着机翼迎角的增大而增大的。另外一般来说机翼越平升力系数越小,机翼越弯升力系数越大。
所以,要改变升力系数,可以通过改变飞机迎角,或者改变机翼弯度来实现。低速下一般用改变弯度的办法,即放下襟翼(副翼是用来控制滚装的,左右副翼差动偏转,一个上偏一个下偏,使左右机翼升力不一致,从而实现飞机倾斜和滚转。襟翼是向下偏的,左右襟翼同步下偏,改变机翼弯度。有的飞机把襟翼和副翼合为一体,称为襟副翼)
起飞、降落时,速度较低,为了保证升力,一般采用将襟翼放下的方法改变机翼弯度,增大升力系数,在低速下获得足够的升力。同时,也采用增大迎角的办法,所以飞机起降时,机头都是上仰的。
起飞之后,在空中平飞时,由于速度很大,襟翼必须收起,否则强大的气流作用力会把襟翼打坏,而且,在高速下,放下的襟翼也会产生巨大的阻力。所以襟翼是必须收起来的。
收起襟翼之后,基本上就靠改变迎角来维持在不同速度下的平飞了。
升力系数在一定范围内是随着机翼迎角的增大而增大的。但是当迎角增大到一定角度之后,升力系数反而会急剧下降,导致升力下降,这就是所谓的失速。失速