无人机空气动力学课件 4.1.3 飞机阻力的产生和变化

《无人机空气动力学》飞机阻力的产生和变化PART1阻力的产生PART2影响阻力的因素目录PART

1阻力的产生阻力的产生1、摩擦阻力什么是摩擦阻力？

气流与飞机表面发生摩擦形成的阻力叫飞机的摩擦阻力。阻力的产生摩擦阻力摩擦阻力的产生：是因附面层的存在而产生的。1大小与附面层的性质和飞机表面光洁度有关。2阻力的产生摩擦阻力摩擦阻力的产生：是飞机表面任一微面积上所受的摩擦力的方向都和表面相切。3表面各处摩擦力在相对气流方向上投影的总和。4阻力的产生2、压差阻力什么是压差阻力？

飞行中由于飞机前后压力差的存在而形成的阻力叫飞机的压差阻力。阻力的产生压差阻力压差阻力的产生：压差阻力是空气粘性间接造成的一种阻力，也是由于附面层的存在而产生的。阻力的产生3、干扰阻力什么是干扰阻力？

飞机各部分之间由于气流相互干扰而产生的一种额外阻力。阻力的产生干扰阻力干扰阻力的产生：机翼和机身的相互干扰所引起的，如：机翼或尾翼与机身结合部、机翼下部悬挂副油箱或发动机等其他外挂物。飞机其他各部分相结合的部位产生的。如何减小干扰阻力：在机翼与机身、机身与尾翼等的结合部,都装有整流包皮,使结合部圆滑过渡，避免流管急剧扩张、减小额外气流分离,以减小干扰阻力。阻力的产生4、诱导阻力什么是诱导阻力？诱导阻力是伴随飞机有限翼展(三维翼)升力的产生而产生的。这个由升力“诱导”而产生的阻力,称为诱导阻力。一般来说,这也是飞机特有的一种阻力。阻力的产生1.气流流过有限翼展时产生下洗流，下洗流与翼弦的夹角称为有效迎角。有限翼展机翼的诱导阻力有限翼展机翼的诱导阻力的产生过程：2.流过机翼的气流是理想流,则机翼在下洗流速度V'和有效迎角条件下不产生摩擦阻力和压差阻力,只产生与下洗流垂直的升力Y'叫实际升力。3.Y'相对于机翼远前方来流速度，向后倾斜了一个角度(e)；4.向后倾斜的实际升力(Y')起两个作用：（1）同相对气流方向垂直的分力(Y'cose)起升力作用，叫有效升力(Y)；（2）同相对气流方向平行的分力(Y'sine)起阻力作用，叫诱导阻力。PART

2影响阻力的因素影响阻力的因素阻力公式

影响阻力的因素迎角、飞机形状、表面光滑程度、相对气流动压和机翼面积等。低速飞行时，影响阻力大小的因素有哪些？影响阻力的因素1.迎角对压差阻力的影响影响阻力的因素迎角对压差阻力的影响

增大迎角，机翼表面发生严重的气流分离，分离点迅速前移，涡流区迅速扩大，机翼后缘压力减小很多，导致压差阻力急剧增大超过临界迎角

改变迎角，压差阻力变化不大。中小迎角

迎角增大，机翼后缘涡流区扩大，压差阻力明显增大。大迎角影响阻力的因素2.迎角对诱导阻力的影响影响阻力的因素迎角对诱导阻力的影响临界迎角内迎角增大，随着升力增大，翼尖涡增强，气流下洗角增大，导致实际升力更加向后倾斜，从而使诱导阻力迅速增加。影响阻力的因素3.翼型压差阻力的影响影响阻力的因素翼型压差阻力的影响翼型不同，压差阻力不同。相对弯度较大的翼型，上表面弯曲明显，最低压力点的压力较小，同一迎角下分离点靠前，涡流区较大，压差阻力较大。如，迎角、相对厚度都相同的平凸翼型和双凸翼型相比较，平凸翼型压差阻力大。影响阻力的因素4.机身形状对压差阻力的影响影响阻力的因素机身形状对压差阻力的影响切尾旋成体机身(尾端是突然中止的断面)，当空气沿机身流到尾部时，在端面发生分离，形成底部低压区，使压差阻力增大（底部阻力）。机身形状不同，压差阻力也不同。钝头机身由于气流受机身头部的阻挡，流速减慢，压力增大，压差阻力增大；尖头、尖尾即梭形机身，压差阻力最小；影响阻力的因素5.展弦比对诱导阻力的影响机翼面积相同影响阻力的因素展弦比对诱导阻力的影响展弦比小，在产生相同升力时，由于翼尖部分的升力占的比例大，翼尖涡强，对机翼中部的影响也较显著，平均下洗速度大，因此，诱导阻力就大。展弦比的大小对飞机的诱导阻力有较大的影响。影响阻力的因素6.机翼的平面形状对诱导阻力的影响影响阻力