文档介绍：第6章机翼低速气动特性
机翼的几何参数
机翼的空气动力系数,平均气动弦长和焦点
大展弦比直机翼的气动特性
绕流流态
诱导阻力
升力线理论简介
机翼的几何参数
机翼的外形五花八门、多种多样,有平直的,有三角的,有后掠的,也有前掠的等等。然而,不论采用什么样的形状,设计者都必须使飞机具有良好的气动外形,并且使结构重量尽可能的轻。所谓良好的气动外形,是指升力大、阻力小、稳定操纵性好。
三角翼
后掠翼
矩形翼
梯形翼
椭圆翼
平直翼
机翼的几何参数
下面先引入体轴系:
x轴:机翼纵轴,沿机翼对称面翼型弦线,向后为正;
y轴:机翼竖轴,机翼对称面内,与x轴正交,向上为正;
z轴:机翼横轴,与x、y轴构成右手坐标系,向左为正。
机翼平面形状
机翼上反角
机翼几何扭转
以下是用来衡量机翼气动外形的主要几何参数:
翼展:翼展是指机翼左右翼尖之间的长度,一般用l 表示。
翼弦:翼弦是指机翼沿机身方向的弦长。除了矩形机翼外,机翼不同地方的翼弦是不一样的,有翼根弦长b0、翼尖弦长b1。
机翼的几何参数
机翼面积:是指机翼在oxz平面上的投影面积,一般用S表示。
几何平均弦长bpj定义为
展弦比:
展弦比越大,机翼的升力系数越大,但阻力也增大。高速飞机一般采用小展弦比的机翼。
机翼的几何参数
根梢比:根梢比是翼根弦长b0与翼尖弦长b1的比值
梢根比:梢根比是翼尖弦长b1与翼根弦长b0的比值
上反角(Dihedral angle) 上反角是指机翼基准面和水平面的夹角,当机翼有扭转时,则是指扭转轴和水平面的夹角。当上反角为负时,就变成了下反角(Cathedral angle)。低速机翼采用一定的上反角可改善横向稳定性。
机翼的几何参数
后掠角:后掠角是指机翼与机身轴线的垂线之间的夹角。后掠角又包括前缘后掠角(机翼前缘与机身轴线的垂线之间的夹角,一般用χ0表示)、后缘后掠角(机翼后缘与机身轴线的垂线之间的夹角,一般用χ1表示)及1/4弦线后掠角(机翼1 /4弦线与机身轴线的垂线之间的夹角,)。
机翼的几何参数
机翼的几何参数
几何扭转角:
机翼上平行于对称面的翼剖面的弦线相对于翼根翼剖面弦线的角度称为机翼的几何扭转角。
气动扭转角:
指的是平行于机翼对称面任一翼剖面的零升力线和翼根翼剖面的零升力线之间的夹角。
安装角:
机翼安装在机身上时,翼根翼剖面弦线与机身轴线之间的夹角称为安装角。
机翼的空气动力系数,平均气动弦长和焦点
1、机翼的空气动力系数
升力系数
阻力系数
纵向力矩系数
2、平均气动弦长
机翼的空气动力系数,平均气动弦长和焦点
mz0为零升俯仰力矩系数
机翼微元面积b(z)dz的零升俯仰力矩为
为翼型的零升俯仰力矩系数。
零升俯仰力矩: