歼教八 η=2.15 5.后掠角(χ)
机翼上有代表性的等百分弦线(如前缘线、1/4弦线、后缘线等)在XOZ平面上的投影与OZ轴之间的夹角。
后掠角大小表示机翼向后倾斜的程度。 一般常用1/4弦线后掠角作为机翼的后掠角。
3. 说明迎角的物理意义? 迎角的概念
定义:翼弦与相对气流方向之间的夹角。(用α表示) 正负:相对气流方向指向机翼下表面,迎角为正;
指向机翼上表面,迎角为负;
相对气流方向与翼弦平行,迎角为零。
4.以双凸翼型为例,说明迎角对流谱的影响,并根据翼型的流谱画图分析翼型升力的产生。 机 翼升力的作用点叫机翼压力中心。
飞机各部分升力的总和就是飞机的升力。飞机升力的作用点,叫飞机压力中心。
上表面 上表面→弯曲大→流管变细→流速快→压力小
空气流过机
翼上下表面
下表面→弯曲小→流管变粗→流速慢→压力大 →压力差(△P)垂直相对气流方向总和→Y翼
5.何谓剩余压力、正压力、吸力和压力系数?分别用矢量表示法和坐标表示法画出翼型压力系数分布示意图。
压力系数——剩余压力与远前方气流动压的比值。
剩余压力——测量点静压与大气压力的差值。 表示方法 矢量表示法
线段的方向——箭头向外为吸力;箭头向里为正压力。
坐标表示法
6.写出升力公式,说明公式中各项的物理意义。
升力公式
2-11 用矢量法表示的翼型压力
Y?CyCy —— 升力系数
ρ—— 空气密度 V—— 远前方气流速度 S—— 机翼面积
Cy——综合表达了翼型、迎角和气流M数对升力影响的无因次数值。
7.影响机翼升力大小的因素有哪些?各是怎样影响的?说明升力系数的物理意义。
1?V2S2
影响升力的因素:迎角对升力的影响
α<α临, α↑→Y翼↑ 其它因素不变时 迎角对升力的影响
α<α临, α↑→Y翼↑
其它因素不变时
α>α临, α↑→Y翼↓ Y大小变 压力中心变,α↑ α变 α<α临――压力中心前移 α>α临――压力中心后移 翼型对升力的影响
其它因素不变时,翼型形状不同,升力不同: 平凸翼型Cy最大;双凸翼型次之;对称翼型最小。
型次之;对称翼型最小。
相对气流动压对升力的影响:其它因素不变时,动压大→Y大。 Cy——综合表达了翼型、迎角和气流M数对升力影响的无因次数值。 8.画出升力系数曲线示意图。说明α0、αcr、Cymax的含义及影响因素。 升力系数曲线——飞机升力系数随迎角变化的曲线。
总之,翼型形状对升力的影响其它因素不变时,翼型形状不同,升力不同,平凸翼型Cy最大;双凸翼
机翼翼型升力系数曲线
零升迎角(α0 )——升力系数为零的迎角。 影响因素 ★相对弯度
相对弯度增加, α0↓
★增升装置
增升装置放下, α0↓ ★地效
有地效影响, α0↓
临界迎角(αcr)和最大升力系数(Cymax)
影响Cymax的因素 ★相对弯度
相对弯度大,Cymax大
★最大弯度位置
最大弯度位置15%时最大 ★相对厚度
过大过小Cymax都会减小 相对厚度9~14%时最大 ★前缘半径
前缘半径大,Cymax较大。
无地效,收起落架、襟翼时
9.什么是摩擦阻力,压差阻力和诱导阻力?分别分析其产生原因。 摩擦阻力——气流与飞机表面发生摩擦形成的阻力。 产生原因
附面层底层存在法向速度梯度→摩擦力→方向与飞机面相切 各处摩擦力在相对气流方向上投影的总和即为飞机的摩擦阻力。 紊流附面层——摩擦阻力大。
压差阻力——有空气粘性间接造成的一种压力形式的阻力。 产生原因
由于 空气粘性作用导致机翼前后压力不等形成的阻力——机翼的粘性压差阻力,机身、尾翼等其它
部分也会产生压差阻力,飞机各部分压差阻力的总和就是飞机的压差阻力。 诱导阻力——诱导阻力是伴随升力而产生的阻力。既由升力诱导而产生的阻力。 产生原因:
面→上下翼面空气流出后缘时具有不同流向,形成旋涡→形成翼尖涡→形成向下速度(下洗速度)→使流过机翼的空气发生变化(相对气流速度和下洗速度的合速度方向流动,向下倾斜)→下洗流→使升力向后倾斜一个角度(实际升力Y′)→垂直分力(Y′cosε)——升力(有效升力);平行分力(Y′sinε)——阻力——诱导阻力(Xi)。
升力上表面压力小,下表面压力大,下表面空气绕过翼尖流向上表
10.写出阻力公式,说明阻力系数的物理意义。影响阻力大小的因素有哪些? 阻力公式
Cx——阻力系数。翼型阻力系数。综合表达了机翼迎角、翼型和机翼表面光滑程度等因素对阻力的
影响。
迎角对压差阻力和诱导阻力的影响
X?Cx② 压差阻力:
1?V2S2① 摩擦阻力基本不随迎角变化。
中、小α——变化不大 ;大α——明显增大; α﹥α临——急剧增大。 ③ 诱导阻力:
在α临范围内——α增加Xi迅速增加。
翼型和机身形状对压差阻力的影响
平凸型——较大
① 翼型不同,压差阻力不同 双凸型——较小
对称型——最小 尖头尖尾——最小
② 机身形状不同,压差阻力不同 纯头——较大
切尾旋成体——最大 展弦比对诱导阻力的影响
① 同翼面积——展弦比小(短而宽),诱导阻力大;
② 翼平面形状——其它条件相同椭圆翼诱导阻力最小,矩形翼诱导阻力最大
11.什么是翼尖效应和翼根效应?说明后掠翼和平直翼低速空气动力特性不同的基本原因。 流线左右偏斜,影响机翼的压力布 “翼根效应”
小翼根上表面前段,流线向外偏斜,流管变粗→流速增加不多, 压力减小不多→吸力减小;
后段,流线向内偏斜,流管变细→速度增加,吸力增加。流管最细的位置后移,最低压力点后移。
翼根效应使翼根部分平均吸力减小,升力系数减小。 翼根效应----最低压力点后移,平均吸力↓,Cy↓。 “翼尖效应”
翼尖上表面前段,流线向外偏,流管变细→速度增加,压力减小→吸力增加;后段,流线向内偏斜,流管变粗→速度减小→吸力减小。流管最细的位置前移,最低压力点前移。 翼尖效应使翼尖部分平均吸力增大,升力系数增大。 翼尖效应----最低压力点前移,平均吸力↑,Cy↑。 故后掠翼低速空气动力特性不同于平直翼的基本原因:
⑴ 后掠翼空气动力主要取决于有效分速;
⑵ 后掠翼的翼根效应和翼尖效应影响后掠翼压力分布。
总之,后掠翼与平直翼相比:
1.后掠翼没到临界迎角之前,会较早抖动; 2.α
抖
、α
临界
及Cy抖、Cymax差别较大。
3.后掠翼在临界迎角附近,Cy变化缓和。
12.何谓升阻比和极线?画出升阻比和极曲线示意图,说明升阻比和极线随迎角的变化规律,并解释