飞机翼剖面物理量是什么

❶ 飞机的机翼原理是什么

飞机机翼产生升力的原理，公认的说法是大气施加与机翼下表面的压力(方向向上)比施加于机翼上表面的压力(方向向下)大，二者的压力差便形成了飞机的升力。飞机向前飞行得越快，机翼产生的气动升力也就越大。

机翼是飞机的重要部件之一，安装在机身上。其最主要作用是产生升力，同时也可以在机翼内部置弹药仓和油箱，在飞行中可以收藏起落架。另外，在机乎弯翼上还安装有改善起飞和着陆性能的襟翼和用于飞机横向操纵的副翼，有的还在机翼前缘装有缝翼等增加升力的装置。

❷ 飞机外形是根据什么原理设计的

从20世纪初开始，飞机的军用意义已广泛引起各个国家的关注。在20～30年代，飞机从双翼机到张臂式单翼机，从木结构到全金属结构，从敞开式座舱到密闭式座舱，从固定式起落架到收放式起落架，飞机外形结构和气动布局已经发生了革新性变化。二次世界大战期间，参战飞机数量猛增，性能迅速提高，军用航空显然已对战争局势具有举足轻重的影响。战后，航空科学技术迅速地发展，特别表现在飞机空气动力外形的改进上。所谓空气动力外形，就是应用空气动力学原理来设计飞机外形，使得它的升力高，阻力小，稳定性、操纵性好。比如，机身尽可能呈流线型，减少突起物，以此来减小阻力。机翼的形状和配置也相当讲究。低速飞机通常用长方形或梯形翼。当飞机飞行速度到达声速附近或超过声速以后，就要采用像燕子翅膀似的后掠机翼。超声速战斗机或轰炸机的机翼可采用三角形的平面形状。飞机的飞行速度从低速到高速发展，与机翼从直机翼到后掠翼、三角翼、边条翼这些飞机气动构形的不断地演变密切相关。可我们的力学家为了这些气动外形的演进，不知付出了多少心血。世界各国的空气动力学研究机构都投入相当大的人力、物力，致力于飞机机翼翼型的理论分析和风洞实验研究。翼型指的是机翼横切剖面形状。剖面形状是影响机翼升力的重要因素。在飞机诞生的初期，飞行的主要矛盾是如何克服飞机的重力，使飞机离地升空。实践已经表明，采用大翼面积、大弯度剖面的机翼，克服重力而升空不成问题。当飞机速度不断提高，特别是超声速飞机出现后，推动飞机前进的力与空气阻力的矛盾就更加突出了。因此，必须找到能进一步大大减小阻力的机翼形状，才能满足飞机提速后的需要。1947年便出现首架超声速飞机，“声障”很快成为了一个历史名词。随着空气动力学、结构力学和材料科学的进展，飞机飞行突破声障之后，飞行速度接着又达到声速的2～3倍，进入了超声速飞行时代。

所有通过大气层的飞行器，都要利用理论计算和风洞实验来确定它们的空气动力外形和空气动力特性。实验家努力猜漏发展从亚跨声速到高超声速速度范围配套的风洞实验设备，并利用新的观测、显示、信息处理手段，揭示新的流动现象，为飞行器设计师更快的提供更多、更精确的气动力数据。理论家根据空气动力学的原理和各种理论，努力把实验揭示出的流动现象就其最典型的简化形态概括成数学模型。主要依靠数学分析的方法，研究流动现象中各种物理量之间的关系和变化以及这种关系和变化对飞行器性能的影响，尽可能获得有利的流动，避开不利的流动。经过反反复复研究变化中的变化，关系腊顷中的关系，才能对流动的物理实质和主要矛盾作出合理的解释和预测，以便把握新的流动规律，创造出飞行器新的设计思想、设计概念和设计方法。计算家则在已建立的数学模型指引下，利用当代最先进的电子计算机，致力于发展新的算法和软件，模拟更复杂的飞行器外形和流动现象。这些复杂的流动现象，是航空航天工程应用必然遇到和必须解决的。亚声速、跨声速(指0.75～1.2倍声速范围)和超声速(指1.2～5倍声速范围)空气动力学的发展，才使得后掠翼、小展弦比细长翼和三角翼气动布局在飞机设计中成功地穗局烂应用，促使了第一代超声速战斗机和旅客机的诞生。1954年问世的F102蜂腰形超声速战斗机就是其中第一代战斗机的代表。

❸ 飞机机翼的受力分析

其实呢
根据空气动力学的知迟轮识，上诉观点是有问题的。不能简单说成相同时间内路程暴不同。
因为气流在流经机翼前缘时分成了上下两股独立的气流，直接说时间一样是没有道理的，既然是两股相对独立的气流，就不存在时间上的关联性。
其实呢，原因是两方面的，1机翼翼型的作用，简单的说就是上租颂凸下平
2迎角的存在，其实现代飞机，特别是战斗机上，翼型的作用的已经小码型信于迎角作用了。
气流在分成上下两股之后，上翼面气流的流管变细，气流被加速，下翼面气流流管变粗，气流减速。

在实际中，翼型和迎角是并存的，流体流管解释才更有依据，如果简单的分析翼型的话，当飞机倒飞时，上下压力差向下，飞机就掉下去了。

❹ 直升机的飞行原理和空气动力

2.3 飞机上的空气动力作用及原理

飞机之所以能在空气中飞行，最基本的条件是，当它在空中飞行时必须产生一种能克服飞机自身重力并将它托举在空中的力。现代大型运输机的起飞重量 (质量 )一般可达 300 t左右，空气真有那么大的力量能把飞机托举起来吗 ?

作用在飞机上的空气动力包括升力和阻力两部分。升力主要靠机翼来产生，并用来克服飞机自身的重力，而阻力要靠发动机产生的推力来平衡，这样才能保证飞机在空中水平等速直线飞行。为了更好地说明机翼上产生的空气动力，首先研究一下风筝和平板上的空气动力问题燃搜。

2 ， 3． 1 平板上的空气动力

很多人都有过在空旷的地面上放风筝的经历，当你拉着风筝迎风奔跑时，风筝就会在风力的作用下缓缓上升，此时风就对风筝产生了一定的空气动力。这个空气动力即包含了一个克服风筝重力使风筝向上升起的“升力” Y(其方向垂直于气流相对速度 v方向 )，又包含了一个阻止风筝前进的“阻力” D(其方向与物体运动方向相反 )，如图 2—11(a)所示。升力和阻力的合力就是作用在风筝上的空气动力。

为了对风筝上的空气动力作进一步的分析，我们把风筝从顶上向下切一刀，取风筝的一个剖面来代替风筝加以研究，如图 2—11(b)所示，研究一下当它和风速成不同的夹角时，作用在它上面的空气动力情况。图中风筝的剖切面与平板剖面相似，如图 2—11(c)所示，因此，下面将通过对平板剖面的研究来说明在风筝上产生空气动力的机理。

图 2-11风筝与风筝剖面

1 ．平板剖面与相对速度夹角为零

当平板剖面与相对速度夹角为零时，气流绕剖面的流动情况如图 2—12所示。当气流流到平板前端时，气流分成两股分别沿剖面上下对称、平滑地向后流去。气流在流动过程中所受的阻滞很小，平板剖面所受的空气动力 R主要是空气沿平板流动时空芹段粗气与平板之间的摩擦阻力。但总的来说，当平板剖面与气流方向平行时，剖面上产生的空气动力很小，产生的阻力也很小。由于气流对称地流过平板上下剖面，所以不会产生垂直于气流方向的力，即升力。

图 2-12平板剖面与相对速度夹角为零

2 ．平板剖面与相对速度夹角为 90°

当平板剖面与相对速度夹角为 90°时，气流绕剖面的流动情况如图 2—13所示。当气流流到平板剖面的前面时，由于受到剖面的阻拦，速度降低。压强增大，在乎板的前面形成高压区 (用“ +’’号表示 )，在压力作用下，迫使气流绕过平板剖面的上下两端对称地向后流去。在流动过程中，由于惯性作用上下两股气流还没有来得及汇合就继续向后冲去，因此，在乎板的后面形成低压区 (用“一’’号表示 )。由于平板前面压强大，而后面压强小，于是在乎板前后就产生了一个压强差，形成了一个很强的“压差阻力”，再加上空气与平板之间产生的摩擦力，就产生了一个作用在平板剖面的总的向后的空气动力 R。这个空气动力是阻止平板向前运动的，因此全部都是阻力。

如图 2—13所示，由于低压区的空气受向前冲的气流的带动，产生了许多旋涡，这种气流脱离物体 (如平板剖面 )的现象叫“气流分离”。

图 2-13平板剖面与相对气流夹角为 90°

3 ．平板剖面与相对速度成一定角度

当平板剖面与相对速度成一定夹角时，气流绕剖面的流动情况如图 2—14所示。此时气流沿平板的流动变得上下不对称了。当气流流到平板剖面的前面时，受到剖面的阻拦，速度降低。压强增大，气流分成上下两股绕剖面向后流动，并在平板后面形成低压区．产生气流分离，平板前后形成了压强差，再考虑到空气与平板之间产生的摩擦力 F，就形成了总的空气动力 R。

图 2-14 平板剖面与相对速度成一定角度

由于平板剖面与气流流速成一定夹角，使流经平板剖面的气流上下不再对称，因此产生的空气动力 R的方向也就不再垂直于平板剖面，而是与平板剖面有一定的角度。由于压强差总 是从高压指向低压，因此平板上压强差的作用方向应垂直嫌镇于平板剖面，并从剖面前方指向剖面 后方，在加上向后的摩擦阻力，所以作用在乎板上的总的空气动力 R应指向剖面的后上方。如果把 R分解成垂直于气流方向的力 y和平行于气流方向的力 D，则 y就是用来克服平板重力的升力，平板或风筝就是靠这个力支持在空中的。而 D的方向与平板的运动方向相反，因此是阻碍平板运动的阻力。

2 ． 3． 2 机翼升力的产生和增升装置

1 升 力的 产生

飞机机翼上产生空气动力的情况与平板相似，所不同的是机翼“翼剖面”的形状一般为流线形。“翼剖面”，通常也叫“翼型”，是指沿平行于飞机对称平面的切平面切割机翼所得到的剖面，如图 2—15所示的阴影部分即为一机翼的翼剖面 ——翼型。翼型最前端的一点叫“前缘”，最后端的一点叫“后缘”，前缘和后缘之间的连线叫“翼弦”。翼弦与相对气流速度 v之间的夹角ɑ叫“迎角”。

空气动力作用点； 2-前缘； 3-后缘； 4-翼弦
图 2-15 翼型和作用在翼型上的空气动力

如果要想在翼型上产生空气动力，和平板一样，必须让它与空气有相对运动，或者说必须有具有一定速度的气流流过翼剖面。现在将一个翼型放在流速为 v的气流中，如图 2—15所示。假设翼型有一个不大的迎角ɑ，当气流流到翼型的前缘时，气流分成上下两股分别流经翼型的上下翼面。由于翼型的作用，当气流流过上翼面时流动通道变窄，气流速度增大，压强降低，并低于前方气流的大气压；而气流流过下翼面时，由于翼型前端上仰，气流受到阻拦，且流动通道扩大，气流速度减小，压强增大，并高于前方气流的大气压。因此，在上下翼面之间就形成了一个压强差，从而产生了一个向上的升力 Y。

机翼上产生升力的大小，与翼型的形状和迎角有很大关系，迎角不同产生的升力也不同。一般来讲，不对称的流线翼型在迎角为零时仍可产生升力，而对称翼型和平板翼型这时产生的升力却为零。

图 2-16 失速现象

随着迎角的增大，升力也会随之增大，但当迎角增大到一定程度时，气流就会从机翼前缘开始分离，尾部会出现很大的涡流区，这时，升力会突然下降，而阻力却迅速增大，这种现象称为“失速”，如图 2—16所示。失速刚刚出现时的迎角叫“临界迎角”。飞机不应以接近或大于临界迎角的状态飞行，此时，会使飞机产生失速，甚至造成飞行事故。

2 ．影响飞机升力的因素

在设计飞机时，应尽量使飞机的升力大而阻力小，这样才能获得比较好的飞行性能。那么怎样才能提高飞机的升力呢 ?要解决这个问题，首先得了解影响升力的因素有哪些。

(1) 机翼面积的影响

飞机的升力主要由机翼产生，而机翼的升力又是由于机翼上下翼面的压强差产生的，因此，如果压强差所作用的机翼面积越大，则产生的升力也就越大。机翼面积通常用“ S”来表示。需要注意的是，机翼面积应包括同机翼相连的那部分机身的面积。机翼所产生的升力与机翼面积成正比。

(2) 相对速度的影响

我们都有这样的体验，风速越大，那么我们所感受到的风力也就越大。飞机的空气动力也是一样，当相对速度 v越大时，产生的空气动力也就越大，机翼上产生的升力也就越大。但升力与相对速度并不是成简单的正比关系，而是与相对速度的平方成正比。

(3) 空气密度的影响

升力的大小和空气密度ρ成正比，密度越大，则升力也越大，当空气很稀薄时，机翼上产生的升力也就很小了。

(4) 机翼剖面形状和迎角的影响

机翼的剖面形状和迎角不同，则产生的升力也不同。因为不同的剖面和不同的迎角，会使机翼周围的气流流动状态 (包括流速和压强 )等发生变化，因而导致升力的改变。早期的飞机，由于人们没有体会到翼型的作用，所以，曾采用平板和弯板翼型，后来，随着理论研究和实践研究的不断深入，人们已经认识到翼型的重要性和它对升力所起的作用，因此，创造了很多适合于各种不同需要的翼型，并通过实验确定出各种不同翼型的空气动力特性。

翼型和迎角对升力的影响，可以通过升力系数“ Cy”表现出来。升力系数的变化反映着在一定的翼型的情况下，升力随迎角的变化情况如图 2—27所示，同时也说明不同的翼型有不同的升力特性。

结合前面的各项影响因素，通过理论和实验证明，升力的公式可以写为

(2—6)

式中， Y为升力 (单位 N)；

C y 为升力系数；

ρ为密度 (单位 kg／ m 3)；

v 为速度 (单位 m／ s)；

S 为机翼面积 (单位 m 2)。

3 ．增升装置

在设计一架飞机时，主要从飞机作高速飞行或巡航飞行时的观点来确定飞机的布局参数，当飞机高速飞行或巡航飞行时，即使迎角很小，由于速度较大，因此仍能保证有足够的升力来维持飞机的水平飞行。但在低速飞行时，尤其是在起飞或着陆时，由于速度较低，即使有较大的迎角，升力仍然很小，使飞机不能正常飞行。况且，迎角的增大是有限度的，超过临界迎角以后就会产生失速现象，给飞行造成危险。因此，需要采用“增升装置”，使飞机在尽可能小的速度下产生足够的升力，提高飞机的起飞和着陆性能。

前面已经提到飞机的升力与机翼面积、翼剖面形状、迎角和气流相对流动速度等因素有关。因此，可以通过以下几项增升原则来进一步提高飞机的升力，即

(1) 改变机翼剖面形状，增大机翼弯度；

(2) 增大机翼面积；

(3) 改变气流的流动状态，控制机翼上的附面层，延缓气流分离。

飞机的增升装置通常安装在机翼的前缘和后缘部位，安装在机翼后缘的增升装置叫“后缘襟翼”，其应用最为广泛。如图 2—17所示是三种典型的后缘襟翼的例子。如图 2—17(a)所示是一种最简单的襟翼，它是靠增大翼型弯度来增大升力的。当襟翼放下时，翼剖面变得更弯，因此增大了上翼面的气流速度，提高了升力，但同时阻力也随之增大，而且比升力增大的还要多。故而增升效果不佳。

图 2-17 几种典型的后缘式襟翼
另一种是后退开缝式襟翼，当襟翼打开时，其襟翼向后退的同时，它的前缘又和机翼后缘之间形成一条缝隙，如图 2—17(b)所示为富勒式襟翼它有三重增升效果：一是增加了机翼弯度；二是增大了机翼面积；三是由于开缝的作用，使下翼面的高压气流以高速流向上翼面，使上翼面附面层中的气流速度增大，延缓了气流分离，起到了增升作用。后退开缝式襟翼的增升效果很好，在现代高速飞机和重型运输机上得到了广泛的应用

❺ 飞机的空气动力是怎么算的

飞机为什么能高空飞？尽管有各个部件的配合，但是最主要的是飞机有一对采用特殊剖面形状的机翼。
翼剖面又称翼型。典型的翼型上凸下平，人们通常称流线型。根据流体的连续性和伯努利定理可知，相对远前方的空气来说，流经上翼面的气流受挤，流速加快压力减小，甚至形成吸力（负压力）而流过下翼面的气流流速减慢。于是上下翼面就形成了压力差。这个压力差就是空气动力。按力的分解法则，将其谈早闷沿含弯飞行方向分解成向上的升力和向后的阻力。阻力由发动机提供的推力克服。升力正好可克服自身的重力，将飞机托向空中。这就是飞机为什么会飞的奥秘所在。睁册

❻ 飞机的机翼面积是怎样计算的

机翼的主要功用是产生升力，以支持飞机在空中飞行；同时也起一定的稳定和操纵作用。是飞机必不可少的部件，在机翼上一般安装有飞机的主操作舵面：副翼，还有辅助操纵机构襟翼、缝翼等。另外，机翼上还可安装发动机、起落架等飞机设备，机翼的主要内部空间经密封后，作为存储燃油的油箱之用。

相关名词解释：

翼型：飞唤此羡机机翼具有独特的剖面，其横断面（横向剖面）的形状称为翼型，称为翼型

前缘：翼型最前面的一点。
后缘：翼型最后面的一点。
翼弦：前缘与后缘的连线。
弦长：前后缘的距离称为弦长。如果机翼平面形状不是长方形，一般在参数计算时采用制造商指定位置的弦长或平均弦长

迎角(Angle of attack) ：机翼的前进方向(相当与气流的方向)和翼弦(与机身轴线不同)的夹扒含角叫迎角，也称为攻角，它是确定机翼在气流中姿态的基准。

翼展：飞机机翼左右翼尖间的直线距离。

展弦比：机翼的翼展与弦长之比值。用以表现机翼相对的展张程度。

上（下）反角：机翼装在机和拍身上的角度，即机翼与水平面所成的角度。从机头沿飞机纵轴向后看，两侧机翼翼尖向上翘的角度。同理，向下垂时的角度就叫下反角。

上（中、下）单翼：目前大型民航飞机都是单翼机，根据机翼安装在机身上的部位把飞机分为上（中、下）单翼飞机也有称作高、中、低单翼。
机翼安装在机身上部（背部）为上单翼；机翼安装在机身中部的为中单翼，机翼安装在机身下部（腹部）为下单翼。

上单翼的飞机一般为运输机与水上飞机，由于高度问题，此时起落架等装置一般就不安装在机翼上，而改在机身上，使用上单翼的飞机一般采用下反角的安装。
中单翼因翼梁与机身难以协调，几乎只存在理论上；
下单翼的飞机是目前民航飞机常见的类型，由于离地面近，便于安装起落架，进行维护工作，使用下单翼的飞机一般采用上反角的安装。