飞机的气动布局与机翼的几何参数

翼型及其气动性能参数的基本概念及应用翼型是指飞机、鸟类等载体所采用的具有特定截面形状的部件，它决定了载体的飞行性能。

在飞行器领域，翼型的气动性能参数是设计和优化翼型的基础。

本文将介绍翼型及其气动性能参数的基本概念及其应用。

1. 翼型翼型是由上、下表面、前缘和后缘构成的一个二维曲面，在飞行器领域有着广泛的应用。

翼型的形状对飞行器的气动性能影响非常大，关系着飞行器的升力、阻力、气动失速特性等。

2. 翼型气动性能参数翼型气动性能参数是指翼型概念设计和优化的基础，常见的翼型气动性能参数有：2.1 升力系数升力系数是指翼型受气动力作用产生的升力与翼展面积之比，记为Cl。

在翼型设计中，通常需要通过改变翼型的几何形状、攻角等因素来达到一定的升力系数。

升力系数可以用来评估翼型的升力性能，并与翼型的阻力系数相结合来评估翼型的性能。

2.2 阻力系数阻力系数是指翼型受气动力作用产生的阻力与翼展面积之比，记为Cd。

阻力系数是评估翼型阻力性能的重要参数，与翼型的升力系数一起可以用来评估翼型的综合气动性能。

2.3 气动中心位置气动中心位置是指翼型在气动力作用下产生的力和力矩中心，它是设计翼型和确定飞行器平衡特性的重要参数。

2.4 失速速度失速速度是指翼型在攻角增加到一定程度时失去升力的速度。

失速速度是评估翼型失速性能的关键参数之一。

3. 应用翼型的气动性能参数对于飞行器的设计、优化和性能评估都有着重要的应用价值。

例如，在飞机设计和优化中，可以通过改变翼型几何形状、攻角等因素来达到一定的升力、阻力和失速性能要求。

在飞行器的性能评估中，可以通过分析翼型的气动性能参数来评估飞行器的升力、阻力、气动稳定性等性能特征。

总之，翼型及其气动性能参数是飞行器设计和优化的基础，深入了解和掌握翼型的基本概念和气动性能参数，对于提高飞行器的性能、减小飞行器的阻力和增加飞行器的升力等都具有重要的意义。

飞机翼型的主要几何参数
1.翼展：翼展是指飞机两个翼端之间的距离。

它决定了翼的长度和形状，是飞机的重要尺寸参数之一、翼展直接影响了飞机的机动性和操纵性能。

2.翼弦：翼弦是指垂直于机身的尺寸，在飞机翼的前缘和后缘之间的距离。

翼弦的变化会影响翼型的厚度和剖面以及气动性能。

3.翼展梢长：翼展梢长是指翼的后缘从翼根到梢端的长度。

翼展梢长的变化会影响飞机的升力分布和阻力特性，对行驶和进近时的操纵性能具有重要影响。

4.翼面积：翼面积是指飞机翼的总表面积。

它是计算飞机升力的重要参数，也直接影响飞机的起飞和降落性能以及滑行阻力。

5.翼厚：翼厚是指飞机高度方向上翼的厚度。

翼厚对飞机的升力和阻力产生影响。

较厚的翼厚能够提供更大的升力，但也会增加阻力。

6.剖面：飞机翼的剖面是指飞机翼在垂直于翼弦方向上的形状。

这个形状通常由一系列的气动和几何特性参数描述，如前缘、后缘、最大厚度位置等。

剖面的形状决定了飞机在飞行过程中的气动性能和阻力特征。

除了以上主要的几何参数，还有一些次要的几何参数也对飞机翼型的设计和性能产生影响，如后掠角、前掠角、扭曲角等。

这些参数描述了翼的倾斜和变形情况，对飞机的操纵性、稳定性和阻力特性产生影响。

总结起来，飞机翼型的主要几何参数包括翼展、翼弦、翼展梢长、翼面积、翼厚和剖面等。

这些参数共同决定了飞机的机动性、升力和阻力特性，对飞机设计和性能有着重要的影响。

与机翼的几何参数往飞行是从模仿鸟类飞行开始的。

但是由于鸟类飞行机理的复杂性，至今未能对扑翼机模仿成功。

促使人们遨游天空的，也许是受中国风筝的启发，在航空之父凯利的科学理论指导下，将动力和升力面分开考虑，而发明了固定翼飞机。

二十世纪人类史最伟大的科学成就。

是人类最快捷、舒适、高效、安全的交通运输工具，在国家安全、社会和国民经济的发展中占有极其重要的地位。

史之乱蒙冤沦为囚犯，被流放到白帝城后，朝廷大赦天下，他立刻返舟东下，重出三峡，欣喜的心情无法言表：帝彩云间，千里江陵一日还。

两岸猿声啼不住，轻舟已过万重山。

白乘飞机，不知如何写佳作。

是否同意写成如下：帝彩云间，千里江陵一时还。

两耳风声鸣不住，轻机已过万重山。

飞翔，必须做到：的气动外形的结构的动力定的速度的操纵机构系统同，飞机在空中能够飞行是依靠与空气的相对运动，而产生作用在飞机上的力和力矩来实现的。

如对于水平等速直线飞行而言，从飞机受力条件，有L V￥（升力与重力平衡）D//V￥（推力与阻力平衡）(俯仰力矩保持守恒）必须具备的条件：飞机在空中飞行是靠作用于飞机上的空气动力）。

此外，喷气发动机的氧气也是取源于空气。

一定的飞行速度（飞机和空气之间要有一定的相对运动，产生空气动力）。

的气动外形、受力大小和飞行姿态。

保持和改变飞行状态的能力。

布局型的飞机、不同的速度、不同的飞行任务，飞机的气动布局是不同的。

机的气动布局？飞机主要部件的尺寸、形状、数量、及其相互位置。

件有：推进系统、机翼、机身、尾翼（平尾、立尾）、起落架等。

连接的相互位置分为：有无上反角分为：分为：的相对纵向位置分为：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，并且使良好的气动外形，是指升力大、阻力小、稳定操纵性好。

美国战术运输机C-130上单翼、平直机翼、4发翼下吊布置、正常式布局F-22猛禽—当今世界最先进的第四代战斗机中单翼、双发、梯形翼、双立尾正常式喷火战斗机—英国第二次世界大战名机下单翼、椭圆形机翼、正常式布局B-52远程战略轰炸机（同温层堡垒）上单翼、4发翼下吊、后掠翼、正常式布局协和号超声速客机（Ma=2.04）双发三角形机翼布局A380客机远程宽身运输机下单翼、四发翼下吊、后掠翼、正常式布局S37前掠翼战斗机（三翼面布局）数采用上单翼（便于装货）--下单翼布局、后掠翼、正常式布局运行经济，座舱噪声低，视野宽）部放置货物）数采用中或下单翼，三角翼、大后掠翼正常或鸭式布局力小、机动灵活、失速迎角大），沿机翼对称面翼型弦线，向后为正；，机翼对称面内，与x轴正交，向上为正；，与x、y轴构成右手坐标系，向左为正。

常见飞行器气动参数或气动模型一、气动参数1. 参考面积（Reference Area）：指飞行器所受气动力和气动力矩计算所采用的参考面积，通常以机翼参考面积为主。

2. 升力系数（Lift Coefficient）：是描述飞行器升力大小的无量纲参数，用CL表示。

它是升力与动压和参考面积的比值，即CL = Lift / (0.5 * ρ * V^2 * S)，其中ρ为空气密度，V为飞行速度，S为参考面积。

3. 阻力系数（Drag Coefficient）：是描述飞行器阻力大小的无量纲参数，用CD表示。

它是阻力与动压和参考面积的比值，即CD = Drag / (0.5 * ρ * V^2 * S)。

4. 升阻比（L/D Ratio）：指飞行器产生升力与阻力的比值，即L/D = Lift / Drag。

升阻比越大，飞行器的滑行距离越短，燃油消耗也越低。

5. 抗阻形状系数（Form Drag Coefficient）：描述飞行器由于外形造成的阻力大小，包括与速度平方成正比的压力阻力和与速度的一次方成正比的摩擦阻力。

6. 诱导阻力系数（Induced Drag Coefficient）：描述飞行器由于产生升力而产生的阻力大小，主要与升力系数和升力分布相关。

诱导阻力主要由翼尖涡引起。

7. 压力阻力系数（Pressure Drag Coefficient）：描述飞行器由于气流压力变化而产生的阻力大小，主要与形状相关。

8. 摩擦阻力系数（Skin Friction Drag Coefficient）：描述飞行器由于气流与飞行器表面摩擦而产生的阻力大小，主要与表面粗糙度相关。

9. 升力线性度（Linearity of Lift）：指飞行器升力系数与迎角之间的线性关系程度。

线性度越好，飞行器的稳定性和控制性能越好。

10. 迎角（Angle of Attack）：指飞行器机身或机翼与飞行方向之间的夹角。

适当的迎角可以增加升力和阻力，但超过一定范围会导致失速。

翼型的几何参数及其发展1、翼型的定义与研究发展在飞机的各种飞行状态下，机翼是飞机承受升力的主要部件，而立尾和平尾是飞机保持安定性和操纵性的气动部件。

一般飞机都有对称面，如果平行于对称面在机翼展向任意位置切一刀，切下来的机翼剖面称作为翼剖面或翼型。

翼型是机翼和尾翼成形重要组成部分，其直接影响到飞机的气动性能和飞行品质。

通常飞机设计要求，机翼和尾翼的尽可能升力大、阻力小、并有小的零升俯仰力矩。

因此，对于不同的飞行速度，机翼的翼型形状是不同的。

对于低亚声速飞机，为了提高升力系数，翼型形状为圆头尖尾形；对于高亚声速飞机，为了提高阻力发散Ma数，采用超临界翼型，其特点是前缘丰满、上翼面平坦、后缘向下凹；对于超声速飞机，为了减小激波阻力，采用尖头、尖尾形翼型。

第一次最早的机翼是模仿风筝的，在骨架上张蒙布，基本上是平板。

在实践中发现弯板比平板好，能用于较大的迎角范围。

1903年莱特兄弟研制出薄而带正弯度的翼型。

儒可夫斯基的机翼理论出来之后，明确低速翼型应是圆头，应该有上下缘翼面。

圆头能适应于更大的迎角范围。

一战期间，交战各国都在实践中摸索出一些性能很好的翼型。

如儒可夫斯基翼型、德国Gottingen 翼型，英国的RAF 翼型（Royal Air Force 英国空军；后改为RAE 翼型---Royal Aircraft Estabilishment 皇家飞机研究院），美国的Clark-Y 。

三十年代以后，美国的NACA 翼型（National Advisory Committee for Aeronautics ，后来为NASA ，National Aeronautics and Space Administration ），前苏联的ЦАΓИ翼型（中央空气流体研究院）。

2、翼型的几何参数翼型的最前端点称为前缘点，最后端点称为后缘点。

前缘点也可定义为：以后缘点为圆心， 画一圆弧，此弧和翼型的相切点即是前缘点。

前后缘点的连线称为翼型的几何弦。

翼型的几何参数及其发展1、翼型的定义与研究发展在飞机的各种飞行状态下，机翼是飞机承受升力的主要部件，而立尾和平尾是飞机保持安定性和操纵性的气动部件。

一般飞机都有对称面，如果平行于对称面在机翼展向任意位置切一刀，切下来的机翼剖面称作为翼剖面或翼型。

翼型是机翼和尾翼成形重要组成部分，其直接影响到飞机的气动性能和飞行品质。

通常飞机设计要求，机翼和尾翼的尽可能升力大、阻力小、并有小的零升俯仰力矩。

因此，对于不同的飞行速度，机翼的翼型形状是不同的。

对于低亚声速飞机，为了提高升力系数，翼型形状为圆头尖尾形；对于高亚声速飞机，为了提高阻力发散Ma数，采用超临界翼型，其特点是前缘丰满、上翼面平坦、后缘向下凹；对于超声速飞机，为了减小激波阻力，采用尖头、尖尾形翼型。

第一次最早的机翼是模仿风筝的，在骨架上张蒙布，基本上是平板。

在实践中发现弯板比平板好，能用于较大的迎角范围。

1903年莱特兄弟研制出薄而带正弯度的翼型。

儒可夫斯基的机翼理论出来之后，明确低速翼型应是圆头，应该有上下缘翼面。

圆头能适应于更大的迎角范围。

一战期间，交战各国都在实践中摸索出一些性能很好的翼型。

如儒可夫斯基翼型、德国Gottingen翼型，英国的RAF翼型（Royal Air Force英国空军；后改为RAE翼型---Royal Aircraft Estabilishment 皇家飞机研究院），美国的Clark-Y。

三十年代以后，美国的NACA翼型（National AdvisoryCommittee for Aeronautics，后来为NASA，National Aeronautics and Space Administration ），前苏联的ЦАΓИ翼型（中央空气流体研究院）。

2、翼型的几何参数翼型的最前端点称为前缘点，最后端点称为后缘点。

前缘点也可定义为：以后缘点为圆心，画一圆弧，此弧和翼型的相切点即是前缘点。

前后缘点的连线称为翼型的几何弦。

常见飞行器气动参数或气动模型一、气动参数的概念气动参数是指影响飞行器运动和性能的一系列气动特性和参数。

它们是飞行器设计和性能评估的基础，对于飞行器的飞行稳定性、操纵性、推进性能等方面起着至关重要的作用。

二、常见气动参数1. 升力系数（Cl）：升力系数是指飞行器升力与动压和参考面积之比。

它是衡量飞行器升力产生能力的重要参数，能够反映飞行器的升力性能和操纵性能。

2. 阻力系数（Cd）：阻力系数是指飞行器阻力与动压和参考面积之比。

它是衡量飞行器阻力产生能力的重要参数，能够反映飞行器的阻力性能和耗能情况。

3. 抗力系数（Cm）：抗力系数是指飞行器的阻力矩与动压、参考面积和参考长度之比。

它是衡量飞行器阻力矩产生能力的重要参数，能够反映飞行器的稳定性和操纵性。

4. 滚转力矩系数（Clp）：滚转力矩系数是指飞行器滚转力矩与动压、参考面积和参考长度之比。

它是衡量飞行器滚转稳定性的重要参数，能够反映飞行器的操纵性和操纵稳定性。

5. 俯仰力矩系数（Cmq）：俯仰力矩系数是指飞行器俯仰力矩与动压、参考面积和参考长度之比。

它是衡量飞行器俯仰稳定性的重要参数，能够反映飞行器的姿态控制性能和操纵性。

6. 偏航力矩系数（Cnr）：偏航力矩系数是指飞行器偏航力矩与动压、参考面积和参考长度之比。

它是衡量飞行器偏航稳定性的重要参数，能够反映飞行器的操纵性和耗能情况。

7. 侧滑力矩系数（Clr）：侧滑力矩系数是指飞行器侧滑力矩与动压、参考面积和参考长度之比。

它是衡量飞行器侧滑稳定性的重要参数，能够反映飞行器的操纵性和姿态控制性能。

8. 马赫数（M）：马赫数是指飞行器速度与声速之比。

它是衡量飞行器飞行速度的重要参数，能够反映飞行器的超音速飞行能力和空气动力学性能。

9. 攻角（α）：攻角是指飞行器速度矢量与飞行器参考面法线之间的夹角。

它是衡量飞行器相对于气流流向的角度，能够反映飞行器的升力和阻力产生情况。

10. 侧滑角（β）：侧滑角是指飞行器速度矢量与飞行器参考面侧向之间的夹角。