飛機阻力相關(guān)知識

1、飛機阻力相關(guān)知識一、摩擦阻力一、摩擦阻力 空氣分子與飛機摩擦產(chǎn)生的阻力空氣分子與飛機摩擦產(chǎn)生的阻力. 摩擦摩擦阻力不是很重要阻力不是很重要,只占總阻力的一小部分只占總阻力的一小部分,為為了減少摩擦阻力了減少摩擦阻力,可以盡量把飛機磨光可以盡量把飛機磨光.空氣空氣的粘性越大的粘性越大,飛機表面越粗糙飛機表面越粗糙,飛機表面積越飛機表面積越大大,摩擦阻力就越大摩擦阻力就越大.二、壓差阻力二、壓差阻力 空氣流過機翼時空氣流過機翼時,在機翼前緣部分在機翼前緣部分,受機翼受機翼阻擋阻擋,流速減慢流速減慢,壓力增大壓力增大;在機翼后緣在機翼后緣,由于氣由于氣流分離形成渦流區(qū)流分離形成渦流區(qū),壓力減小壓力減

2、小.這樣這樣,機翼前后便機翼前后便產(chǎn)生壓力差產(chǎn)生壓力差,形成阻力形成阻力.這種由前后壓力差形成這種由前后壓力差形成的阻力叫壓差阻力的阻力叫壓差阻力. 迎風面積越大迎風面積越大,壓差阻力越大壓差阻力越大.像水滴那像水滴那樣的樣的,前端圓鈍前端圓鈍,后面尖細的流線形物體后面尖細的流線形物體,壓差壓差阻力最小阻力最小.物體相對于氣流的角度越大物體相對于氣流的角度越大,壓差阻壓差阻力越大。力越大。 汽車廣告所說的風阻系數(shù)就是指壓差阻力系數(shù)汽車廣告所說的風阻系數(shù)就是指壓差阻力系數(shù)(如下如下圖圖),飛機做得越流線形飛機做得越流線形,壓差阻力就越小壓差阻力就越小,尖錐狀的物尖錐狀的物體壓差阻力不見得最小體壓

3、差阻力不見得最小,反而是有一點鈍頭的物體阻反而是有一點鈍頭的物體阻力小力小,比如油輪船頭水底下那部分比如油輪船頭水底下那部分,就是一個大頭就是一個大頭;高高級滑翔機大部分也有一個大頭級滑翔機大部分也有一個大頭,除了提供載人的空間除了提供載人的空間外也是為了減少壓差阻力。外也是為了減少壓差阻力。日本日本N700子彈頭列車子彈頭列車 三、誘導(dǎo)阻力三、誘導(dǎo)阻力 當機翼產(chǎn)生升力時當機翼產(chǎn)生升力時,由于機翼下表面的壓力比由于機翼下表面的壓力比上表面的大上表面的大,故空氣從下翼面繞過翼尖翻到上翼面故空氣從下翼面繞過翼尖翻到上翼面去去,因而在兩端產(chǎn)生渦流因而在兩端產(chǎn)生渦流,渦流產(chǎn)生阻力渦流產(chǎn)生阻力,這種因產(chǎn)

4、生這種因產(chǎn)生升力而誘導(dǎo)出來的阻力稱為誘導(dǎo)阻力升力而誘導(dǎo)出來的阻力稱為誘導(dǎo)阻力.例如例如747起飛起飛降落后降落后,小飛機要隔一陣子才能起降小飛機要隔一陣子才能起降,否則飛入這種否則飛入這種渦流渦流,后果不堪設(shè)想后果不堪設(shè)想.升力越大升力越大,誘導(dǎo)阻力越大誘導(dǎo)阻力越大.展弦比展弦比越大越大.誘導(dǎo)阻力越小誘導(dǎo)阻力越小. 氣流方向氣流方向從下往上翻的氣流從下往上翻的氣流四、干擾阻力，四、干擾阻力， 飛機各部分之間因氣流相互干擾而產(chǎn)生的一飛機各部分之間因氣流相互干擾而產(chǎn)生的一種額外的阻力種額外的阻力.所有控制面的縫隙所有控制面的縫隙(如主翼后緣與如主翼后緣與副翼間副翼間)、主翼及尾翼與機身接合處、機身

5、開孔處、主翼及尾翼與機身接合處、機身開孔處、機輪及輪架、拉桿等處都會產(chǎn)生干擾阻力機輪及輪架、拉桿等處都會產(chǎn)生干擾阻力.在機翼在機翼與機身、機身與尾翼等結(jié)合部與機身、機身與尾翼等結(jié)合部,可安裝整流包皮可安裝整流包皮.這樣可使連接處較為圓滑這樣可使連接處較為圓滑,減小干擾阻力減小干擾阻力.干擾阻力干擾阻力干擾阻力干擾阻力機翼后緣機翼后緣副翼副翼 一架飛機的總阻力就是這一架飛機的總阻力就是這4種阻力的和種阻力的和,但飛機的阻力互相但飛機的阻力互相影響影響,以上的分類只是讓討論方便而已以上的分類只是讓討論方便而已,另外誘導(dǎo)阻力不只出現(xiàn)在另外誘導(dǎo)阻力不只出現(xiàn)在翼端翼端,其他舵面都會產(chǎn)生其他舵面都會產(chǎn)生,

6、只是翼端比較嚴重只是翼端比較嚴重;磨擦阻力、壓差阻力、磨擦阻力、壓差阻力、干擾阻力與速度的平方成正比干擾阻力與速度的平方成正比,速度越快阻力越大速度越快阻力越大;誘導(dǎo)阻力則與誘導(dǎo)阻力則與速度的平方成反比速度的平方成反比,所以要減少阻力所以要減少阻力,無動力飛機重點減少誘導(dǎo)阻力無動力飛機重點減少誘導(dǎo)阻力,高速飛機重點減少壓差阻力與干擾阻力高速飛機重點減少壓差阻力與干擾阻力.誘導(dǎo)阻力誘導(dǎo)阻力速度速度阻阻力力摩擦、壓差、干擾阻力摩擦、壓差、干擾阻力總阻力總阻力未來未來50年的飛機年的飛機美國波音公司美國波音公司 速度更快速度更快,體積更大同時也更加環(huán)保體積更大同時也更加環(huán)保 諾斯羅普諾斯羅普格魯門公

7、司格魯門公司 體積是現(xiàn)有飛機的兩倍體積是現(xiàn)有飛機的兩倍 洛克希德洛克希德馬丁公司馬丁公司 速度更快、體積更大、噪音更低、能效更高、速度更快、體積更大、噪音更低、能效更高、更為環(huán)保更為環(huán)保 Solar Flapper太陽能撲翼飛行器太陽能撲翼飛行器(美國宇航局美國宇航局)利用太陽能和拍打飛機的利用太陽能和拍打飛機的“翅膀翅膀”向前推進向前推進 日本航空公司日本航空公司 Puffin“海雀海雀”式小型私人概念飛機式小型私人概念飛機(美國宇航局美國宇航局)綠色飛碟綠色飛碟(荷蘭代爾夫特理工大學(xué)荷蘭代爾夫特理工大學(xué) )豪華飛艇豪華飛艇Aeroscraft ML866 “終極兜風終極兜風”飛機飛機Ico

8、n A5水面陸地均能起降水面陸地均能起降,機翼長機翼長9.75米米,機翼折起機翼折起后可塞進大型車庫后可塞進大型車庫.波音波音X-45無人作戰(zhàn)飛機無人作戰(zhàn)飛機 諾斯羅普諾斯羅普X-47A無人作戰(zhàn)飛機無人作戰(zhàn)飛機 諾斯羅普諾斯羅普X-47B無人作戰(zhàn)飛機無人作戰(zhàn)飛機波音公司波音公司X-48B(2007年年7月首飛成功月首飛成功)波音公司波音公司X-48B風洞試驗風洞試驗波音幻影線無人機波音幻影線無人機(2011.4.27首飛成功首飛成功)美國折線無人機美國折線無人機美國美國“T鷹鷹”無人機無人機美國殺人蜂無人機美國殺人蜂無人機英國戰(zhàn)斗豬無人機英國戰(zhàn)斗豬無人機(2006年年7月首飛成功月首飛成功)德

9、國德國Microdrone無人機無人機 美國美國“獵鷹獵鷹”HTV-2超高聲速實驗飛機超高聲速實驗飛機 2011年年8月月11日上午日上午,一枚一枚“牛頭怪牛頭怪IV型型”火箭搭載火箭搭載“獵鷹獵鷹”HTV-2飛機在美國加州飛機在美國加州范登堡空軍基地成功發(fā)射升空范登堡空軍基地成功發(fā)射升空,但在太空但在太空邊緣與火箭分離后邊緣與火箭分離后,“獵鷹獵鷹”飛機在獨自飛飛機在獨自飛行并返回地球時失去聯(lián)系。行并返回地球時失去聯(lián)系?！矮C鷹獵鷹HTV-2號號”被稱為有史以來最快的飛機被稱為有史以來最快的飛機,其速度其速度可達約可達約20倍音速。倍音速。 未來客機未來客機(美國航空航天局美國航空航天局“基礎(chǔ)航空工程基礎(chǔ)航空工程“項目項目)“工程師之夢工程師之夢”概念飛機概念飛機(歐洲空中客車公司歐洲空中客車公司 )零排放高超音速零排放高超音速(Zehst)運輸客機運輸客機(歐洲宇航防務(wù)集團歐洲宇航防務(wù)集團)起飛時使用從海藻中提煉的生物燃料驅(qū)動常規(guī)起飛時使用從海藻中提煉的生物燃料驅(qū)動常規(guī)引擎引擎,爬升到特定高度時爬升到特定高度時,飛機切換到火箭引擎飛機切換到火箭引擎,驅(qū)動火箭引擎的氫氧燃料燃燒后只排