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飛機升力與阻力產生因素
當升力和阻力是在飛機與空氣之間的相對運動(相對氣流)中產生的。影響升力和阻力的基本因素是,機翼在氣流臺的相對位置(迎角)、氣流的速度和空氣密度(空氣的動壓以及飛機本身的特點(飛機表面質量、機翼形狀機翼面積、是否使用襟翼和前緣縫翼是否張開等)。下面是小編為大家分享飛機升力與阻力產生因素,歡迎大家閱讀瀏覽。
一、迎角對升力和阻力的影響
(一)迎角
相對氣流方向(飛機運動方向)與翼弦所夾的角度,叫迎角。相對氣流方向指向機翼下表面,為正迎角;相對氣流方向指向機翼上表面,為負迎角。飛行中,飛行員可通過前后移動駕駛盤來改變迎角的大小或者正負。飛行中經常使用的是正迎角。
飛行狀態不同,迎角的正、負、大、小一般也不同。在水平飛行中,飛行員可根據機頭的高低來判斷迎角的大小,機頭高,迎角大。機頭低,迎角小。其它飛行狀態,單憑機頭的高低就很難判斷迎角的大小和正負,只有根據迎角本身的含義去判斷。例如,飛機俯沖中。機頭雖然很低,但迎角并不為負的,氣流仍從下表面吹向機翼,因此迎角是正的。又如在上升中,機頭雖然比較高,但迎角卻不一定很大,在改出上升時,若推桿過猛,也可能會出現負迎角。
(二)迎角對升力的影響
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增大迎角,升力增大;超過臨界邊角后,再增大迎角,升力反而減小。
這是因為,迎角增大時,一方面在機翼上表面前部,流線更為彎曲,流管變細,流速加快,壓力降低,吸力增大。與此同時,在機翼下表面,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,由于機翼上表面最低壓力點的壓力降低。因此,后緣部分的壓力比最低壓力點的壓力大得更多,于是在上表面后部的附面層中,空氣向前倒流的趨勢增強,氣流分離點向前移動,渦流區擴大,就會破壞空氣的平順流動,從而使升力降低。在中、小迎角,增大迎角時,分離點前移緩慢,渦流區只占機翼后部的不大的一段范圍,這對機翼表面空氣的平順流動影響不大,前一方面起著主要作用,因此,在小于臨界迎角的范圍內,迎角增大,升力是增大的。到臨界迎角,升力達到最大。
超過臨界迎角后,迎角再增大,則分離點迅速前移,渦流區迅速擴大,嚴重破壞空氣的平順流動,機翼上表面前段,流管變粗,流速減慢,吸力降低。從分離點到機翼后緣的渦流區內,壓力大致相同,比大氣壓力稍小。在靠近后緣的一段范圍內,吸力雖稍有增加,但很有限,補償不了前段吸力的降低。所以,超過臨界迎角以后,迎角再增大,升力反而減小。
改變迎角,不僅升力大小要發生變化,而且壓力中心也要發生前后移動。迎角由小逐漸增大時,由于機翼上表面前段吸力增大,壓力中心前移。超過臨界迎角以后,機翼前段和中段吸力減小,而機翼后段吸力稍有增加,所以壓力中心后移。
不同的機翼影響飛機飛行
(三)迎角改變對機翼阻力的影響
在低速飛行時,機翼的阻力有:摩擦阻力、壓差阻力和誘導阻力。
實驗表明,迎角增大,摩擦阻力一般變化不大。
迎角增大,分離點前移,機翼后部的渦流區擴大,壓力減小,機翼前后的壓力差增加,故壓差阻力增加。迎角增大到超過臨界迎角以后,由于分離點迅速前移,渦流區迅速擴大,因此壓差阻力急劇增加。
小于臨界迎角,迎角增大時,由于機翼上、下表面的壓力差增大,使翼尖渦流的作用更強,下洗角增大,導致實際升力更向后傾斜,故誘導阻力增大。超過臨界迎角,迎角增大,由于升力降低,故誘導阻力隨之減小。
綜上所述,在小迎角的情況下增加迎角時,由于升力的增加和渦流區的擴大都很慢,故壓差阻力和誘導阻力增加都很少,這時機翼的阻力主要是摩擦阻力,因此整個機翼阻力增加不多。當迎角逐漸變大以后,再增大迎角時,由于機翼升力的增加和渦流區的擴大都加快,故壓差阻力和誘導阻力的增加也隨之加快。特別是誘導阻力,在大迎角時,隨著迎角的增大而增加更快。因此,整個機翼的阻力隨著迎角的增大而增加較快。這時,誘導阻力是機翼阻力的主要部份。超過臨界迎角以后,雖然誘導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,結果使整個機翼阻力增加更快。
簡單說:迎角增大,阻力增大;迎角越大,阻力增加越多;超過臨界迎角,阻力急劇增大。
二、飛行速度和空氣密度對升、阻力的影響
(一)飛行速度
飛行速度越大,空氣動力(升力、阻力)越大。實驗證明:速度增大到原來的兩倍,升力和阻力增大到原來的四倍;速度增大到原來的三倍,升力和阻力增大到原來的九倍。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、陰力會隨之增大呢 因為在同一迎角下,機翼流線譜,即機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,機翼下表面的氣流速度減小得愈多,壓力也增大愈多。于是,機翼上、下表面的壓力差愈加相應增大,升力和阻力也更加相應增大。
(二)空氣密度
空氣密度大,空氣動力大,升力和阻力自然也大。這是因為,空氣密度增大,則當空氣流過機翼,速度發生變化時,動壓變化也大,作用在機翼上表面的吸力和下表面的正壓力也都增大。所以,機翼的升力和阻力隨空氣密度的增大而增大。
實驗證實,空氣密度增大為原來的兩倍,升力和阻力也增大為原來的兩倍。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,升力和阻力也就會減小。
三、機翼面積,形狀和表面質量對升、阻力的影響
機翼面積大,升力大,阻力也大。升力和阻力都與機翼面積的大小成正比例。
機翼形狀對升力、阻力有很大影響,從機翼切面形狀的相對厚度、最大厚度位置、機翼平面形狀、襟翼和前緣翼縫的位置到機翼結冰都對升力、阻力有較大影響:飛機表面光滑與否對摩擦阻力也會有影響,飛機表面相對光滑,阻力相對也會較小,反之則大。
坐飛機恐懼癥如何克服呢
1、搞清楚引起恐懼的原因
找出使你害怕的原因,發現讓你焦慮的反應是如何引起的。當你焦慮水平還未升高時,找出觸發原因,可以控制你的恐懼。
2、坐飛機前充實自己的知識
焦慮會在無知的時候產生,并伴隨著“如果…會怎樣?”的悲慘的想法。 但是如果你有見識,“如果…會怎樣?”的想法就會被事實真相所限制。 盡可能的熟悉事實真相。 它們不會消除你的焦慮,但會幫助你去控制它。
3、預期你的焦慮
預期性焦慮指我們預期恐懼時的焦慮。 它通常是你在飛行過程中經歷的最強烈的焦慮,但它不能準確預測你在飛機上的感覺。 它通常遠遠大于你實際經歷的焦慮。
4、將恐懼與危險區分開
人們通常很難將焦慮與危險分開,因為你的身體對兩者做出的反應是一樣的。 所以要明確你的恐懼只是焦慮,不是危險。告訴自己,焦慮會使你更容易產生可怕的想法。提醒自己,感到焦慮并不意味著你處于危險中。即使在感到強烈焦慮時,你也是安全的。
5、焦慮帶來的直覺會誤導
。1)焦慮會欺騙直覺
當你非常安全的時候,焦慮會讓你誤認為自己處于危險之中。 在這些情況下,你的直覺總會讓你去躲避,但如果你跟著這些直覺走,反而會加強你的焦慮。
。2)你可以戰勝焦慮
一般來說,做焦慮試圖引導你的相反的方向的事情。與焦慮告訴你的事情抗衡,但是接受焦慮帶給你的不適。
6、消除飛行過程中顛簸造成的焦慮
要想在遇到氣流撞擊飛機時控制好焦慮,最好了解一些飛機構造。在現場,要專注于控制你的焦慮,不要考慮氣流會如何結束或它可能導致多么嚴重的后果。提醒自己,你是安全的。
7、告訴同行者如何幫助你
同行者需要知道什么使你害怕,以及怎么幫助你應付飛行中的焦慮。你需要做的是搞清楚焦慮觸發因素,并向同行者提出有用的具體的幫助你的方法。
8、重視每一次飛行
暴露在恐懼中是克服恐懼癥的有效方法。 每次飛行都為你提供了一個使你下一次更放松的機會。 你需要做的是重塑你的大腦,使其對造成你恐懼的起因變得不再那么敏感。
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