飞行原理

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,*,飞行原理,Principles of Flight,长沙航空职业技术学院飞机及发动机维修教研室,机翼（,Wings,）,机翼产生升力。,机翼在飞机的稳定性和操纵性中扮演重要角色，机翼上安装的可操纵翼面主要有副翼、襟翼、前缘襟翼、前缘缝翼。,机翼还用于安装发动机、起落架及其轮舱、油箱。,机翼的分类,上单翼,下单翼,中单翼,机翼的分类,单翼机、双翼机、多翼机,B747,机翼上的主操纵和辅助操纵翼面,外侧（低速）副翼,前缘襟翼,后缘外侧襟翼,飞行扰流板,内侧（高速）副翼,地面扰流板,后缘内侧襟翼,机翼（,TB200,）,机翼（,B747,）,机翼（,B747,在着陆进近中,）,尾翼（,Empennage,）,操纵飞机的俯仰和偏转。,是飞机稳定性的重要组成部分。,尾翼,V,形尾翼,T,形尾翼,常见布局尾翼,尾翼的构成,尾翼包括水平尾翼和垂直尾翼，水平尾翼由固定的水平安定面和可动的升降舵组成；垂直尾翼包括固定的垂直安定面和可动的方向舵组成。,尾翼（,TB200,）,若水平尾翼是整体活动面，则称全动平尾；升降舵的后缘的活动面，称为配平片。,2.3,机体几何外形和参数,2.3.1,机翼的几何外形和参数,机翼的几何外形包括机翼翼型、机翼平面形状和机翼相对机身的安装位置。,1.,机翼翼型,机翼横切面的形状称为机翼翼型。对平直机翼就是用平行机身对称面的平面切割机翼所得机翼的切面形状,(,见图,2-6,),。,图,2-6,翼剖面,1-,翼剖面；,2-,前缘；,3-,后缘；,4-,翼弦,表示机翼翼型的参数有：,(1),弦线、弦长：翼型最前端的一点叫机翼前缘，最后端的,点叫机翼后缘。连接机翼前缘和机翼后缘的线叫弦线，也叫翼弦。弦线的长度叫几何弦长简称弦长。用符号,b,表示,(,见图,27,),。,(2),厚度、相对厚度：翼弦垂直线与翼型上下翼面的交点之间距离称为翼型的厚度。厚度的最大值称为最大厚度 。最大厚度与弦长之比 称为相对厚度。,相对厚度的大小表示翼型的厚薄程度，相对厚度大，表示翼型厚；相对厚度小，表示翼,型薄。最大厚度的位置可以用最大厚度距前缘的距离 和弦长之比来表示。,翼型相对厚度和最大厚度的位置是描写翼型的两个重要参数。,(3),中弧线,(,中线,),、弯度、相对弯度：垂直弦线的直线在上下翼面所截线段中点的连线叫中弧线。中弧线到弦线之间的最大距离叫最大弯度，用 表示。最大弯度与弦长之比叫相对弯度， 。相对弯度的大小表示翼型的弯曲程度，相对弯度大表示翼型弯曲程度大；相对弯度小，表示翼型弯曲程度小。最大弯度的位置也用最大弯度距前缘的距离 和弦长之比来表示， 。翼型弯度和最大弯度的位置也是描写翼型的两个重要参数。,图,2-7,翼剖面的特性参数,翼型可以用弯度特征、厚度特征、前缘半经和后缘角等参数来描述，改变这些参数可以得到不同的翼型,(,见图,2-8,),。低亚音速飞机机翼采用的翼型如图,2-8(e),所示，它是前缘圆、后缘尖，具有一定弯度的不对称的双凸形翼型，相对厚度约为,12,18,，最大厚度的位置为,30,左右。对称翼型,(g),的弯度为零，中弧线与弦线重合，一般用于尾翼。随着飞行速度的提高，翼型的相对厚度逐渐减小，最大厚度的位置逐渐向后移。目前民用运输机机翼翼型的相对厚度约为,8,16,，最大厚度的位置约为,35,50,。低速飞机机翼采用的翼型弯度较大，相对弯度约为,4,-6,，最大弯度位置靠前。随着飞行速度的提高翼型的弯度也逐渐减小，高速飞机为减小阻力，大多采用弯度为零的对称翼型（,j,）。,图,2-8,各种不同的翼剖面,2,机翼平面形状和参数,从飞机顶上向下看去，机翼在平面上的投影形状叫机翼平面形状,(,见图,2-9,),。表示机翼平面形状的参数有：,(1),机翼面积：机翼在水平面内的投影面积叫机翼面积，用符号,S,表示，如图,29,中阴影部分所示。,(2),梢根比,(,又称梯形比,),：翼梢弦长和翼根弦长之比，用符号 表示。,=b,梢,/b,根。,图,2-9,不同的机翼平面形状,(3),翼展展长：左右两翼尖之间的距离叫展长，用符号,L,表示。,(4),展弦比：展长与弦长之比叫展弦比，用符号 来表示。如果机翼形状不是矩形， 弦长应取平均几何弦长,b,平均 。,b,平均,=S/L,，,这样，,=L/b =L/b,平均,=,。,(5),后掠角：沿机翼展向等百分比弦线点连线与垂直机身中心线的直线之间的夹角叫后掠角，用符号 来表示,(,见图,210,),。,飞机说明书中给出的常有机翼前缘后掠角， 用 表示。机翼,1,4,弦线点连线后掠角，,用 表示。现代民用运输机机翼的后掠,角 大约在,30,左右。,(6),平均空气动力弦长：与实际机翼面积相等，气动力矩特性相同的当量矩形机翼的弦长，叫做平均空气动力弦长，用符号 来表示。它是计算空气动力中心,(,焦点,),位置、纵向力矩系数等常用的一种基准弦长。,图,2-10,机翼上有代表性的后掠角,3,机翼相对机身的安装位置,(1),机翼相对机身中心线的高度位置：上单翼、下单翼和中单翼,(,见图,211,),。,(2),机翼相对机身的角度,安装角：机翼弦线与机身中心线之间的夹角叫安装角。安装角的大小应按照飞机最重视的飞行姿态来确定。以巡航姿态为主的运输机，考虑到减小阻力，安装角一般取,4,左右。,上反角、下反角：机翼底面与垂直机体立轴平面之间的夹角，从飞机侧面看，如果翼尖上翘，就叫上反角，用符号 表示；如果翼尖下垂，就叫下反角，用符号 表示,(,见图,212,),。,图,2-11,不同的张臂式单翼机,a,）,伞式单翼机；（,b,）,上单翼；（,c,）,中单翼； （,d,）,下单翼,图,212,上反角和下反角,1-,立轴,机翼的安装角和上反角都是影响飞机飞行性能的重要结构参数。早期低速飞机，机翼采用木布结构并带有外撑杆，这种机翼的安装角一般是可调的。在飞机首次试飞之后，为了消除飞机固有的不平衡力矩，在校装飞机外形时，将机翼上反角调定之后，可以调整外撑杆,(,主要是后撑杆,),的长度来调整机翼的安装角。通过调整外撑杆的长度加大安装角叫“内洗”,(Wash in),，,通过调整外撑杆的长度减小安装角叫“外洗”,(Wash out),。,纵向上反角：机翼安装角与水平尾翼安装角之差叫纵向上反角,(,见图,213,),图,213,飞机纵向上反角,2.3.2,机身的几何形状和参数,为了减小阻力，一般机身前部为圆头锥体，后部为尖削的锥体，中间较长的部分为等剖面柱体。表示机身几何形状特征的参数有：机身长度 、最大当量直径 及其所在轴向的相对位置和机身的长细比 。,