文档介绍：1确定机翼面积 2确定翼型 3确定副翼面积 4确定机翼安装角 5确定机翼上反角 6确定重心位置 7确定机身和机头长度 8确定垂直尾翼和方向舵的面积 9确定水平尾翼和升降舵的面积
型飞机设计步骤及要点
翼型类型
翼型优点
翼型缺点
适用范围
平凸翼型
升力大
阻力中庸且不太适合倒飞
练习机像真机
双凸翼型
一定迎角下产生升
零度迎角时不产生升力
特技机
凹凸翼型
翼型升力较大
阻力也较大
滑翔机特种飞机
飞机类型
翼载荷
滑翔机
滑翔机的翼载荷在35克/平方分米以下
普通固定翼飞机
普通固定翼飞机的翼载荷为35-100克/平方分米
像真机
像真机的翼载荷在100克/平方分米甚至更多
副翼面积
副翼面积应占机翼面积的20%左右其长度应为机翼的30-80%之间。
安装角
机翼安装角应在正0 -3度之间
上反角
上反角越大飞机的横向稳定性就越好反之就越差。
重心
重心在机翼前缘后的25% -30%平均气动弦长处
机身长度
翼展和机身的比例一般是70%--80%
机头长度
机头的长度指机翼前缘到螺旋浆后平面的之间的距离等于或小于翼展的15%
垂直尾翼面积
垂直尾翼面积占机翼的10%
方向舵的面积
方向舵面积约为垂直尾翼面积的25%
水平尾翼
水平尾翼的面积应为机翼面积的20-25%
升降舵的面积
升降舵的面积约为水平尾翼积的20-25%
确定水平尾翼的安装位置
从机翼前缘到水平尾翼之间的距离就是尾力臂的长度大致等于翼弦长的3倍
确定发动机
。—1左右。特技机功重比大于1以上
飞机要实现飞行,首先依靠机翼的升力。那么升力是怎样产生的呢?我们可以做一个试验。双手各拿一张纸板,并以较近的距离平行垂下。从上端向两张纸中间吹一口气,两个纸板就会靠近,甚至合到一起。这是由于纸中间气流速度大,压强低;纸外侧空气静止、压强较大,从而产生向内的压力使它们靠近。这就是人们熟知的伯努利原理:水与空气等流体,流速大的地方,压强小;流体流速小的地方,压强大。
    同样,把机翼纵向剖开,会形成一个翼截面或翼剖面,在航空上称翼型。当空气流过机翼时,气流会沿上下表面分开,并在后缘处汇合。上表面弯曲,气流流过时走的路程较长,下表面下表面较平坦,气流的行程较短。上下气流最后要在一处汇合,因而上表面的气流必须速度较快,才能与下表面气流同时到达后缘。根据伯努利原理,上表面高速气流对机翼的压力较小,下表面低速气流对机翼压力较大,这就产生了一个压力差,也就是向上的升力。在实际的飞机机翼上,升力来自两部分,一是机翼下面的气流高压产生的向上的冲顶力,一是机翼上面的高速气流的低压产生的吸力。简单地说,升力是气流对机翼“上吸、下顶”共同作用的结果。在全部升力中,机翼上表面的吸力比下表面的冲力更大。
襟翼有什么用?
飞机停在机场上或在高空飞行时,机翼看起来好像是一个整体。可一旦飞机进入起飞或着陆阶段,机翼就会出现奇妙的变化:它的前缘、后缘会伸出一些长短、宽度不同的翼片,有的向下偏转,有的向前伸出,有的向后滑退,五花八门,如同随风摆动的衣服下襟,所以这些翼片有一个十分形象的名称──“襟翼”。飞机为什么要装襟翼呢?
我们知道,飞机飞上天需要足够的升力。加大机翼面积,或是飞行速度提高,都能增大升力。但是,飞机在起降时,为了缩短起降距离和保证起降安全,一般不能提高速度,而增大机翼面积则会增加飞机重量,消耗大量能量。因此,为了既增加飞机在起降等低速阶段的升力,又达到载重、速度、阻力和油耗等方面综合性最佳化,襟翼应运而生。可襟翼为什么能增加升力呢?襟翼能够改变翼型弯度、增加机翼面积、保持层流流动,按照理论,这在速度一定的情况下,能够大大增加低速阶段的升力。襟翼在现代飞机中被普遍采用,而且不同飞机根据自身要求,要选择不同襟翼或几种襟翼的组合。小型军用机采用后缘襟翼较多,大型飞机则同时采用前缘和后缘襟翼的组合,且往往是多缝翼。襟翼的设计和布置也十分考究,要经过大量的风洞试验才能确定。
什么是层流流动?
层流流动示意图各空气层之间没有混合
流体运动分为层流和湍流两种状态。层流流动是指流体微团互不掺混、运动轨迹有条不紊地流动。比如,水在玻璃管中流动时,注入少许有色液体,可以看到管中的层流状态。在流速较低时,有色液体形成一条纤细的直丝,水和有色液体互不混杂,这种流动就是层流。当流速增加到某一值时,这条丝在入口后的某处破碎,有色液体就会迅速扩散到整个管内,这表明,流动从层流转为湍流。从层流到湍流的转变现象称为转捩。
从层流转为湍流与雷诺数有关。雷诺数是反映流体惯性力与粘性力之比的一个无量纲参数。它是英国物理学家雷