无人机空气动力学课件 4.1.8飞机的增升装置

《无人机空气动力学》飞机的增生装置PART1襟翼的增升原理PART2其他增升装置目录PART3放襟翼对飞机空气动力特性的影响PART

1襟翼的增升原理襟翼的增升原理飞行员一般是通过增大升力系数来增大升力的，而升力系数的大小取决于迎角和翼型，由于迎角超过临界迎角后，飞机会失速，会危及飞行安全。所以通过增大迎角而增大升力要受到限制，能否考虑改变翼型呢？因此，在飞机上安装了增加升力的装置，即增升装置。增升装置襟翼的增升原理提高飞机的最大升力系数常用迎角的升力系数普遍都提高在速度较小的条件下，也能产生足够的升力支托飞机，以此来降低起飞离地速度和着陆接地速度，从而缩短起飞着陆滑跑距离和改善飞机的机动性能。增升装置襟翼的增升原理增升装置通常所说的襟翼，指的是后缘襟翼。襟翼有以下几种形式：简单襟翼分裂式襟翼开缝式襟翼后退式襟翼后退式开缝襟翼等多种形式。襟翼的增升原理放下简单襟翼，相当于改变了机翼的剖面形状，增大了翼型的相对弯度。因此，各迎角下的升力系数普遍提高，简单襟翼结构简单。缺点是放下襟翼后，机翼后缘涡流区扩大，使临界迎角减小、压差阻力增大。同时随着升力系数的增大，诱导阻力系数也增大了，因而使升阻比降低。简单襟翼襟翼的增升原理分裂式襟翼是从机翼后缘下表面分裂出来的一部分翼面。放下分裂襟翼，不仅机翼下表面气流更加受阻，压力增大，而且在襟翼和机翼下表面后部之间形成涡流，使机翼后缘附近压力降低，吸引机翼上表面气流加速流动。因此，增升效果比简单襟翼强。缺点与简单襟翼类似，临界迎角和升阻比都减小，由于其结构简单，常用于小型飞机。分列式襟翼襟翼的增升原理开缝式襟翼由简单襟翼改进而来。放下开缝式襟翼，在增大翼型相对弯度的同时，襟翼前缘与机翼后缘之间形成缝隙，空气从下表面通过缝隙流向上表面，高速气流通过缝隙流到上翼面，增加附面层能量，可使气流分离推迟，增升效果好于简单襟翼，最大升力系数一般可增大85%~95%，而临界迎角降低不多。开缝式襟翼襟翼的增升原理后退式襟翼的特点是襟翼在放下的同时还能向后滑动，在增大翼型相对弯度的同时，还增大了机翼的面积。这种襟翼的增升效果很显著，临界迎角降低也很小。后退式襟翼后退式开缝襟翼被目前大、中型飞机普遍采用，这种襟翼把后退式襟翼和开缝式襟翼结合起来了。它的特点是，在襟翼向下偏转增大相对弯度的同时，还向后滑动，增大了机翼面积，同时还能开1~3条缝，因此，增升效率比上述各种襟翼都高。增升效果可达到110%~140%。PART

2其他增升装置其他增升装置置现代飞机常用的增升装置除襟翼外，主要的还有：前缘缝翼前缘襟翼机动襟翼喷气襟翼附面层控制装置等。其他增升装置置

在大迎角下，机翼前缘承受很大吸力，迫使机翼前缘自动张开。前缝襟翼前缘缝翼设置于机翼前缘，能在大迎角下自动张开，而在小迎角下自动关闭。这是由于在不同迎角下，机翼前缘的压力分布不同。在小迎角下，机翼前缘承受正压力，前缘缝翼受压力紧贴于机翼前缘。

这种机翼在大迎角下很容易在前缘就开始气流分离。前缘襟翼其他增升装置置前缘襟翼设置在机翼前缘，多用于高速飞机。因为高速飞机一般采用前缘半径较小的薄机翼，如前所述。放下前缘襟翼，既能增大机翼剖面的相对弯度，又能减小前缘相对于气流的角度，使气流平顺地流过。因此，它能延迟气流分离的产生，提高临界迎角和最大升力系数。前缘襟翼常与后缘襟翼配合使用。

机动襟翼是后退襟翼的一种，这种襟翼在放下位置上没有固定位置，放下角度在一定速度范围内是随飞行速度的增大而减小的，故称为机动襟翼。机动襟翼是在机动飞行中进行调节的前、后缘襟翼装置。机动襟翼其他增升装置置喷气襟翼的工作原理是把喷气发动机的压缩空气或燃气作为气源，使其从机翼后缘的缝隙中向斜下方高速喷出。向斜下方喷出的高速气流，除反作用力的垂直分力可起增升作用外，更主要的是它能吸引上表面的气流，使其流速加快、压力降低；并能阻挡下表面的气流，使其流速减慢、压力升高，从而大大提高机翼的升力系数。着陆时，系统工作，引来发动机压缩机后的压缩空气，吹除襟翼上表面的附面层，增大机翼的升力，达到降低着陆速度、缩短着陆滑跑距离的目的。喷气襟翼其他增升装置置

附面层控制装置是用人工方法使机翼上表面附面层气流流速加快，增加附面层能量，延迟附面层气流分离，从而达到增大临界迎角和提高最大升力系数的目的。此装置有两种：附面层控制装置其他增升装置置吹气装置---即从机翼上表面前部，向附面层吹出从发动机压气机里引来的高压空气，以增大附面层空气向后流动的速度；吸气装置---即从机翼上表面后部，用抽气泵通过机翼表面的小孔或缝隙，向机翼内的管道抽吸空气，减小附面层厚度，使附面层空气顺利地向后流