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飛機(jī)升力與阻力的關(guān)系 飛機(jī)升力系數(shù)和阻力系數(shù)篇一

(一)迎角

相對(duì)氣流方向(飛機(jī)運(yùn)動(dòng)方向)與翼弦所夾的角度,，叫迎角。相對(duì)氣流方向指向機(jī)翼下表面,，為正迎角;相對(duì)氣流方向指向機(jī)翼上表面,，為負(fù)迎角。飛行中,，飛行員可通過(guò)前后移動(dòng)駕駛盤來(lái)改變迎角的大小或者正負(fù),。飛行中經(jīng)常使用的是正迎角。

飛行狀態(tài)不同,，迎角的正,、負(fù)、大,、小一般也不同,。在水平飛行中,，飛行員可根據(jù)機(jī)頭的高低來(lái)判斷迎角的大小，機(jī)頭高,，迎角大,。機(jī)頭低，迎角小,。其它飛行狀態(tài),，單憑機(jī)頭的高低就很難判斷迎角的大小和正負(fù)，只有根據(jù)迎角本身的含義去判斷,。例如,，飛機(jī)俯沖中。機(jī)頭雖然很低,，但迎角并不為負(fù)的,，氣流仍從下表面吹向機(jī)翼，因此迎角是正的,。又如在上升中,，機(jī)頭雖然比較高，但迎角卻不一定很大,，在改出上升時(shí)，若推桿過(guò)猛,，也可能會(huì)出現(xiàn)負(fù)迎角,。

(二)迎角對(duì)升力的影響

在飛行速度等其它條件相同的情況下，得到最大升力的迎角,，叫做臨界迎角,。在小于臨界迎角的范圍內(nèi)增大迎角，升力增大;超過(guò)臨界邊角后,，再增大迎角,，升力反而減小。

這是因?yàn)?，迎角增大時(shí),，一方面在機(jī)翼上表面前部，流線更為彎曲,，流管變細(xì),，流速加快，壓力降低,，吸力增大,。與此同時(shí)，在機(jī)翼下表面,，氣流受到阻擋,，流管變粗,，流速減慢，壓力增大,，要使升力增大,。但是，另一方面迎角增大時(shí),，由于機(jī)翼上表面最低壓力點(diǎn)的壓力降低,。因此，后緣部分的壓力比最低壓力點(diǎn)的壓力大得更多,，于是在上表面后部的附面層中,，空氣向前倒流的趨勢(shì)增強(qiáng)，氣流分離點(diǎn)向前移動(dòng),，渦流區(qū)擴(kuò)大,，就會(huì)破壞空氣的平順流動(dòng)，從而使升力降低,。在中,、小迎角，增大迎角時(shí),，分離點(diǎn)前移緩慢,，渦流區(qū)只占機(jī)翼后部的不大的一段范圍，這對(duì)機(jī)翼表面空氣的平順流動(dòng)影響不大,，前一方面起著主要作用,，因此，在小于臨界迎角的范圍內(nèi),，迎角增大,，升力是增大的。到臨界迎角,，升力達(dá)到最大,。

超過(guò)臨界迎角后，迎角再增大,，則分離點(diǎn)迅速前移,，渦流區(qū)迅速擴(kuò)大，嚴(yán)重破壞空氣的平順流動(dòng),，機(jī)翼上表面前段,，流管變粗，流速減慢,，吸力降低,。從分離點(diǎn)到機(jī)翼后緣的渦流區(qū)內(nèi)，壓力大致相同,，比大氣壓力稍小,。在靠近后緣的一段范圍內(nèi),，吸力雖稍有增加，但很有限,，補(bǔ)償不了前段吸力的降低,。所以，超過(guò)臨界迎角以后,，迎角再增大,，升力反而減小。

改變迎角,，不僅升力大小要發(fā)生變化,，而且壓力中心也要發(fā)生前后移動(dòng)。迎角由小逐漸增大時(shí),，由于機(jī)翼上表面前段吸力增大,，壓力中心前移。超過(guò)臨界迎角以后,，機(jī)翼前段和中段吸力減小,，而機(jī)翼后段吸力稍有增加，所以壓力中心后移,。

不同的機(jī)翼影響飛機(jī)飛行

(三)迎角改變對(duì)機(jī)翼阻力的影響

在低速飛行時(shí),，機(jī)翼的阻力有：摩擦阻力、壓差阻力和誘導(dǎo)阻力,。

實(shí)驗(yàn)表明,，迎角增大，摩擦阻力一般變化不大,。

迎角增大，分離點(diǎn)前移,，機(jī)翼后部的渦流區(qū)擴(kuò)大,，壓力減小，機(jī)翼前后的壓力差增加,，故壓差阻力增加,。迎角增大到超過(guò)臨界迎角以后，由于分離點(diǎn)迅速前移,，渦流區(qū)迅速擴(kuò)大,，因此壓差阻力急劇增加。

小于臨界迎角,，迎角增大時(shí),，由于機(jī)翼上、下表面的壓力差增大,，使翼尖渦流的作用更強(qiáng),，下洗角增大,，導(dǎo)致實(shí)際升力更向后傾斜，故誘導(dǎo)阻力增大,。超過(guò)臨界迎角,，迎角增大，由于升力降低,，故誘導(dǎo)阻力隨之減小,。

綜上所述，在小迎角的情況下增加迎角時(shí),，由于升力的增加和渦流區(qū)的擴(kuò)大都很慢,，故壓差阻力和誘導(dǎo)阻力增加都很少，這時(shí)機(jī)翼的阻力主要是摩擦阻力,，因此整個(gè)機(jī)翼阻力增加不多,。當(dāng)迎角逐漸變大以后，再增大迎角時(shí),，由于機(jī)翼升力的增加和渦流區(qū)的擴(kuò)大都加快,，故壓差阻力和誘導(dǎo)阻力的增加也隨之加快。特別是誘導(dǎo)阻力,，在大迎角時(shí),，隨著迎角的增大而增加更快。因此,，整個(gè)機(jī)翼的阻力隨著迎角的增大而增加較快,。這時(shí)，誘導(dǎo)阻力是機(jī)翼阻力的主要部份,。超過(guò)臨界迎角以后,，雖然誘導(dǎo)阻力要隨著升力的降低而減小，但由于壓差阻力的急劇增加,，結(jié)果使整個(gè)機(jī)翼阻力增加更快,。

簡(jiǎn)單說(shuō)：迎角增大，阻力增大;迎角越大,，阻力增加越多;超過(guò)臨界迎角,，阻力急劇增大。

(一)飛行速度

飛行速度越大,，空氣動(dòng)力(升力,、阻力)越大。實(shí)驗(yàn)證明：速度增大到原來(lái)的兩倍,，升力和阻力增大到原來(lái)的四倍;速度增大到原來(lái)的三倍,，升力和阻力增大到原來(lái)的九倍。即升力、阻力與飛行速度的平方成正比例,。

飛行速度增大,，為什么升、陰力會(huì)隨之增大呢 因?yàn)樵谕挥窍?，機(jī)翼流線譜,，即機(jī)翼周圍的流管形狀基本上是不隨飛行速度而變的。飛行速度愈大,，機(jī)翼上表面的氣流速度將增大得愈多,，壓力降低愈多。與此同時(shí),，機(jī)翼下表面的`氣流速度減小得愈多,，壓力也增大愈多。于是,，機(jī)翼上,、下表面的壓力差愈加相應(yīng)增大，升力和阻力也更加相應(yīng)增大,。

(二)空氣密度

空氣密度大,，空氣動(dòng)力大，升力和阻力自然也大,。這是因?yàn)?，空氣密度增大，則當(dāng)空氣流過(guò)機(jī)翼,，速度發(fā)生變化時(shí),，動(dòng)壓變化也大，作用在機(jī)翼上表面的吸力和下表面的正壓力也都增大,。所以,，機(jī)翼的升力和阻力隨空氣密度的增大而增大。

實(shí)驗(yàn)證實(shí),，空氣密度增大為原來(lái)的兩倍,，升力和阻力也增大為原來(lái)的兩倍。即升力和阻力與空氣密度成正比例,。顯然，由于高度升高,，空氣密度減小,，升力和阻力也就會(huì)減小。

機(jī)翼面積大,，升力大,，阻力也大。升力和阻力都與機(jī)翼面積的大小成正比例,。