飞机的空气动力

飞机的空气动力,第一节翼型和机翼形状及参数,一、翼型的几何形状及参数（25分钟）1翼型的概念2常用的翼型的形状重点区分低速、高速飞机常用翼型的形状、特点,第一节翼型和机翼形状及参数,一、翼型的几何形状及参数3参数各参数的定义重点介绍后缘、前缘、翼弦、厚度、弯度、迎角、焦点,第一节翼型和机翼形状及参数,二、机翼的平面形状及参数1常用的机翼的平面形状：重点区分低速、高速飞机使用的形状的不同2参数：各参数的定义重点介绍翼展、面积、后掠角、上反角、几何平均弦长、气动平均弦长、展弦比,第二节气动力及系数,一、座标系1地面座标系2气流座标系3机体座标系,机体坐标系和地面坐标系,第二节气动力及系数,二、气动力系数力和力矩系数的定义，引入这些系数的意义三、流动相似准则1条件2修正,第三节不可压流中机翼的压力分布,一、不可压流中翼型的压力分布1理想流体压力分布图；向量法、直角坐标法不同翼型的影响2实际流体重点与理想流体的差别3相关概念二、不可压流中机翼的压力分布,烟流绕流翼型的流动图画,理想流体绕流,层流绕流,第四节低亚音速升力特性,一、升力系数与迎角的关系,第四节低亚音速升力特性,二、附面层分离与失速1翼型附面层分离的原因2三维机翼分离、失速3后掠翼翼尖先分离的原因、影响、措施,B737翼尖小翼,第四节低亚音速升力特性,三、升力系数与翼型和平面形状的关系四、升力系数与飞机构形的关系五、升力系数与马赫数的关系六、升力系数与粘性的关系,层流与湍流,第五节俯仰力矩特性,一、翼型的俯仰力矩特性二、焦点与压力中心的区别三、机翼的俯仰力矩特性四、飞机的纵向力矩特性思考题：飞机的重心为什么要在焦点之前？,飞机的尾翼,第六节飞机的阻力特性,一、理想亚音速流中的翼型阻力二、理想超音速流中的翼型阻力（激波阻力）三、实际亚音速流中的翼型阻力四、三种翼型阻力的产生原因、影响因素五、诱导阻力的产生原因、影响因素，以及诱导阻力系数的计算公式六、尾流的产生原因、对飞行影响、应用七、不同气动布局对干扰阻力的影响八、飞机总阻力的分类九、阻力系数与迎角（升力系数）关系十、阻力系数与马赫数关系、阻力发散马赫数、超临界翼型好处,机翼与机身的组合形式,第七节跨音速气动特性简介,一、结合八个图形讲清跨音速飞行时局部超音速区的扩展情况二、对飞机升力特性、阻力特性、俯仰力矩特性的影响三、回忆附面层分离的产生条件、原因，讲授激波分离的产生原因、条件。从产生原因、产生条件、对飞行的影响等方面重点讲授激波分离与附面层分离的区别四、讲授临界马赫数的影响因素五、飞机的跨音速飞行特性思考题：激波分离与附面层分离的区别？,SupercriticalAirfoil,第八节增升装置,一、常用的增升装置的增升原理二、介绍常用的增升装置的形式思考题：飞机上的襟翼和缝翼有和异同？,第九节飞机极曲线,一、极曲线的定义和极曲线上的几个关键点二、马赫数、飞机构型、重心位置和雷诺数对极曲线影响,发动机的位置,Airfoilaerodynamiccharacteristics.Figure(a)showstheaerodynamicforceactingonanairfoil.Thisforcemaybeseparatedintoliftanddragcomponents,asshowninfigure(b).Figure(c)illustrateslift,drag,andmomentaboutthequarter-chordpoint-allafunctionoftheangleofattackawhilefigure(d)showsthelift,drag,andmomentabouttheaerodynamiccenter,课上练习,1、一低速风洞中用皮托管测风速，若已知实验当天大气压力为1.2个大气压，皮托管的速度读数为20米/秒，则：（1）来流进入试验段时静压为多少？已知大气密度为1.225千克/米3。（2）当速度为80米/秒时，试验段静压为多少？（3）模型上压力最大点的压力为多少？,课上练习,2、某波音757-200的巡航速度为457节，巡航高度为37000英尺（密度为675.9*10-6磅秒2/英尺4），此处静止大气温度为-56.5。C。求：（1）来流密度、温度、速度、音速、马赫数、压力；（2）飞机上驻点的压力、温度、密度。,课上练习,3、简述产生诱导阻力的原因。,课上练习（判断）,在流场中，只有驻点才有总温、总压、总密度。对于定常理想流，沿着流线，速度增大，则压强减小。激波分离只有在攻角较大的情况下才可能发生。翼尖小翼减小了诱导阻力。当超音速风洞出口处压力小于环境压力时，出口产生膨胀波。气流流过一维流管，流管截面积减小，则流速增大，压强增大。超音速时流管截面积和流速的关系与亚音速时相同。,课上练习,超音速气流流过一个二维的内折壁面，当折角较小时，会在折点处形成（B）A.马赫波B.斜激波C.正激波D.膨胀波在相同攻角下，增加翼型的弯度，升力系数增大，因为弯度增大，上翼面流速加快，压强减小，使升力增加。,课上练习,理想流体绕流时，因为在翼面上气流不会滞止，而是沿翼面流动，所以理想流体绕流时翼型表面是流线；作用在翼型上的气动力的合力垂直于无穷远来流速度，即翼型只产生升力，没有阻力。,课上练习,对于给定的来流马赫数，壁面内折角越大，产生的斜激波的激波斜角越大，波强度越大，波后的马赫数越小。采用超临界翼型是为了在飞行马赫数M超过下临界马赫数时，在上翼面尽量不产生激波，或只产生弱激波，以便减