第二章第三节飞行基本原理及飞行控制详解.pptVIP

1、伯努利定理 2、伯努力定理的应用—伯努力定理在大气中的使用 摩擦阻力--由于空气具有粘性，当它流过飞机表面时，在飞机表面形成较大的速度梯度，从而产生的阻力。 1969年美国国家航空航天局（NASA）兰利研究中心的理查德.惠特科 姆运用理论方法设计出超临界翼型，特点是前缘钝圆，上表面平坦， 下表面在后缘处有反凹，且后缘较薄并向下弯曲。与普通翼型相比可 提高临界马赫数0.06-0.1。使飞机的速度提高，使用这种机翼可减少 飞机的后掠角，减轻飞机的结构重量。 1、飞机的平衡 2、飞机的稳定性 （2）飞机的稳定性—方向稳定性（绕立轴的稳定性） （3）飞机的稳定性—横侧稳定性（绕纵轴的稳定性） 3、飞机的操纵性 俯仰操纵 本章重点内容: 机身和机翼 机身和尾翼 机翼和发动机短舱 干扰阻力--飞机各部分之间由于气流干扰而产生的一种额外阻力。 摩擦阻力、压差阻力和干扰阻力通称为废阻力。 （2）飞机上的作用力——干扰阻力 产生干扰阻力的部位 3、飞机上的作用力 诱导阻力---由于产生升力，翼面上方压力小而下方压力大，空气在翼尖从下翼面绕过翼尖流向上翼面形成涡流，从而产生诱导阻力。 （2）飞机上的作用力——诱导阻力 3、飞机上的作用力 D=CD Pv2SW 4、马赫与激波 在20世纪40年代，活塞式飞机的平飞速度达到每小时700多千米，俯冲时接近声波速度，差不多到达了这种飞机的速度极限。 当接近声速时，飞机会出现剧烈的抖振，而且变得很不稳定，几乎无法操纵。有时会破坏飞机结构如机翼和尾翼造成失事坠毁的悲惨结果。这就是所谓的“音障”。 “音障”现象是飞机出现激波和波阻的结果。 激波---当物体的运动速度等于或大于音速时，物体前方形成一层剧烈压缩的空气气层，这里空气密度急剧增加，阻力迅速增大，这种现象叫做激波。急剧增大的阻力称为激波阻力，也叫声障。 4、马赫与激波 空气在通过激波时，受到薄薄一层稠密空气的阻滞，使得气流速度急骤降低，由阻滞产生的热量来不及散布，于是加热了空气。 加热所需的能量由消耗的动能而来。在这里，能量发生了转化--由动能变为热能。动能的消耗表示产生了一种特别的阻力。从能量的观点来看，波阻就是这样产生的。 4、马赫与激波 波阻的害处: 1、当飞行速度在音速附近时，根据计算，波阻可能消耗发动机大约全部动力的四分之三。 2、高热——热障 4、马赫与激波 波阻——空气在通过激波时，受到这一薄层稠密空气的阻滞，使流速急剧降低，由阻滞而产生的热量使空气加温。加温所消耗的能量来自动能。动能的消耗表示产生了一种新的阻力。该阻力由于形成激波而产生，所以就叫“波阻”。 减小激波阻力的措施----采用后掠翼 后掠翼上表面达到临界速度要高于平直机翼，因而，高亚音速飞机采用后掠翼 ，速度越高，后掠翼越大。 大型民航机后掠角度在25°到40°之间。 马赫数---飞行速度与声速的比值称为马赫数.用M表示. M小于0.4的飞机一般称为低速飞机 M在0.4-0.9的飞机称为亚音速飞机， 其中0.75-0.9之间,称为高亚音速飞机 M在0.9-1.2的范围时称为跨音速区域,没有飞机专门在这个区域飞行 M在1.3以上飞行的飞机称为超音速飞机 4、马赫与激波 临界马赫数---飞机产生局部激波时的飞行马赫数，即飞机表面速度最大点的M=1时的飞行马赫数。 M临是亚声速和跨声速的分界点,此时所产生的局部激波同样也对飞机有着不利的影响； 阻力突然增大 4、马赫与激波 4、马赫与激波 飞机速度达到M临时，局部阻力增加很大，甚至会使结构受损，尤其是局部激波后面的附面层很容易分离，机翼上表面的局部激波会使机翼升力下降造成“激波失速”； v v v1 平直机翼 后掠机翼 流过平直机翼和后掠机翼的气流速度 翼刀小翼 解决局部激波的问题——采用后掠机翼提高M临和降低波阻。 后掠翼提高了M临，推迟局部激波出现，使飞机的速度提高，同时它拥有的升力却减少了，因而低速飞机不采用后掠机翼，高速飞机需要低速飞行时，特别是起飞降落时，机翼升力不够，需要采用增生装置来提高飞行性能。 采取后掠飞机在机翼上增加了翼刀或翼尖小翼，用以减缓气流在机翼延伸方向的流动，并增加机翼的抗扭曲刚度。 第三节 飞机的飞行控制 机体坐标轴： 纵轴、横轴、立轴 （1）俯仰平衡 绕横轴的转动称为俯仰 （2）方向平衡 绕立轴的转动称为偏航 （3）横侧平衡 绕纵轴的转动称为滚转 T D L T G D G L D 上升下降受力分析 稳定性---飞机在受到外界扰动偏离其平衡位置之后，不需要驾驶员干预，能够自动恢复到原来的平衡状态，飞机就是具有稳定性的。 (c) 负稳定性 (b)中性稳定 (a) 正稳定性 飞机具有稳定性 飞机不具有稳定性 飞机具有中立稳定性 （1）飞机的稳定性—纵向稳定性（绕横轴