空气动力学与飞行原理课件 2.5 飞机的低速空气动力特性

1.升阻比的概念飞机的升阻比（K），就是同一迎角下，升力与阻力之比。2.5飞机的低速空气动力特性2.5.1飞机的升阻比1.升阻比的概念对某一飞机来说，机翼形状和飞机表面质量是一定的，因而升力系数和阻力系数的大小主要随迎角而变，所以升阻比的大小也主要随迎角而变。这就是说，升阻比与空气密度、飞行速度、机翼面积的大小无关。因为这些因素改变了，升力和阻力按统一比例随之变化，而不影响两者的比值。2.5.1飞机的升阻比2.升阻比曲线为了形象表达升阻比随迎角的变化规律，我们用迎角（

）作为横坐标，升阻比（K）作为纵坐标，将实验所得的不同迎角下的升力系数（

）和阻力系数（

），用公式计算出不同迎角下的升阻比（K），并将其结果画成曲线，这条曲线称为升阻曲线。2.5.1飞机的升阻比2.升阻比曲线2.5.1飞机的升阻比2.升阻比曲线2.5.1飞机的升阻比2.升阻比曲线变化规律：当迎角小于有利迎角时，迎角增大，升阻比增大；当迎角大于有利迎角时，迎角增大，升阻比减小。原因：当迎角小于有利迎角时，迎角增大，升力系数增加较快，阻力系数的增加得慢，所以升阻比随迎角增大而增大。当迎角大于有利迎角时，迎角增大，升力系数增加变慢，而阻力系数增大很快，即阻力系数的增大超过了升力系数的增长速度，所以，升阻比随着迎角的增大反而减小。2.5.1飞机的升阻比3.影响最大升阻比的因素（1）放起落架、减速板、襟翼对最大升阻比的影响飞行中，放下起落架或减速板时，阻力系数明显增大，而升力系数变化不大，因此各迎角下的升阻比都要变小，所以，最大升阻比也要减小。放下襟翼时，虽然同一迎角下的升力系数、阻力系数都要增大，但是，由于阻力系数增大的速度大于升力系数增大的速度，因此最大升阻比还是减小的。2.5.1飞机的升阻比2.5.1飞机的升阻比3.影响最大升阻比的因素（2）维护质量对最大升阻比的影响维护质量不高，使飞机变形或表面光洁程度降低等，都会使飞机的阻力系数变大，最大升阻比减小，空气动力性能变差。因此，保持飞机外形的完好，对保持飞机具有良好的飞行性能是十分重要的。如果以升力系数作为纵坐标，以阻力系数作为横坐标，把飞机的升力系数和阻力系数随迎角变化的关系，综合地用一条曲线表示出来，此曲线就是飞机的空气动力特性曲线，称为飞机极线。飞机极线上每一点代表一个迎角，其纵横坐标分别表示了该迎角下升力系数和阻力系数的大小。它比较全面的表达了飞机的空气动力特性。2.5.2飞机极线1.各迎角下的升力系数和阻力系数曲线与横坐标的交点，对应的迎角是无升力迎角（

），其阻力系数为零升力系数（

）。曲线的最高点，对应的是临界迎角（

），其纵坐标为最大升力系数（

）。从无升力迎角开始，随着迎角的增大，升力系数和阻力系数都是增大的；超过临界迎角以后，升力系数减小，但阻力系数仍是增大的。2.5.2飞机极线2.各迎角下的总空气动力系数飞机的总空气动力R，就是飞机的升力和阻力的合力（如图2-43所示）。2.5.2飞机极线2.各迎角下的总空气动力系数2.5.2飞机极线2.各迎角下的总空气动力系数如果曲线图上的纵坐标与横坐标采用相同的比例尺，则曲线上某一点到坐标原点的连线长度就是该迎角下的总空气动力系数

，如图2-44所示。因此，飞机极线又叫空气动力系数曲线。2.5.2飞机极线3.各迎角下的性质角和升阻比性质角（）：总空气动力与升力之间的夹角。从图2-43中可以看出性质角与升、阻角有如下关系：2.5.2飞机极线3.各迎角下的性质角和升阻比由上式可见，性质角（

）也等于总空气动力系数与升力系数的夹角。性质角的意义：表明了总空气动力向后侧斜的程度和升阻比的大小。性质角大，说明总空气动力向后侧斜的程度大，升阻比小。反之，性质角小，说明升阻比大。2.5.2飞机极线3.各迎角下的性质角和升阻比当迎角从无升力迎角逐渐增大时，总空气动力系数是一直增大的，而性质则是先减小后增大的。从坐标原点向曲线作切线，其性质角最小，升阻比最大，所以，切点对应的迎角就是有利迎角（见图2-45）。2.5.2飞机极线2.5.2飞机极线3.各迎角下的性质角和升阻比注意：由于飞机的阻力系数比升力系数小得多，所以，在飞机技术说明书中所给出的极线，常把阻力系数的比例尺放大倍数。这样就不能直接从飞机极线上量度性质角的大小，而需由计算得出。此外，由于技术说明书中的极线未标明各迎角的大