无人机(固定翼)组装与调试技术1.8升力的来源1.8升力的来源.docx

升力的来源 在机翼上，压力最高的点也就是所谓的驻点，在驻点处是空气与前缘相遇的地方。空气相对于机翼的速度减小到零，由伯努利定理知道这是压力最大的点。上翼面和下翼面的空气必须从这个点由静止加速离开。在一个迎角为零、完全对称的机翼上，从驻点开始，流经上下表面气流速度是相同的，所以上下表面的压力变化也是完全相同的。这和在狭长截面的文氏管中的流动是相似的，在流速达到最大的点，其压力达到最低。在这个最低压力点之后，两个表面的流速同时降低。空气最终必定要回到主来流当中，压力也回复正常。由于上下表面的速度和压力特性是相同的，所以这种状态的机翼不会产生升力。 升力的来源 如果对称机翼相对来流旋转了一个迎角，驻点就会稍稍向前缘的下表面移动，并且流经上下表面的空气流动情况改变了，流经上表面的空气被迫多走了一段距离，在上下表面，空气仍然有一个从驻点加速离开的过程，但是在下表面的最高速度要小于上表面的最高速度。因此机翼下表面的压力就比上表面的压力大，升力由此产生。所以只要旋转一个正的迎角，对称翼型完全能够产生升力。 一个有弯度的翼型展示了与对称翼型相似的速度和压力分布，但是由于翼型存在弯曲，尽管弦线的位置可能是几何零迎角，平均压力和升力与对称翼型仍然存在差异。 在某些几何迎角为负的位置上，上下表面的平均压力是可能相等的，因此有弯度翼型存在一个零升迎角，这是翼型的气动力零点。尽管在这个迎角下没有产生升力，由于翼型弯度的存在，上下面的流动特征是不一样的。因此，尽管上下表面没有平均压力差，在翼表面当地却会产生不平衡并导致俯仰力矩的产生，这个力矩在飞行器配平中非常重要。 升力系数有一个非常明确的极限值。如果迎角太大或是弯度增加太多的话，流线就会被破坏并且流动从机翼上分离。分离剧烈地改变了上下表面的压力差，升力被大幅度降低，机翼处于失速状态。 气流分离在小范围内是一种普遍现象。在上表面，流动可能在后缘前某个地方就分离了，气流在上下表面都可能分离，但是有可能再附着。这就是所谓的“气泡分离”。