普通飞机空气动力和力矩系数小结
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飞行原理及空气动力学知识飞行原理及空气动力学知识飞机的空气动力性能是决定飞机飞行性能的一个重要因素。
飞行员既要熟悉飞机空气动力的产生和变化,同时也要清楚飞机空气动力性能的基本数据。
下面是店铺为大家带来的飞行原理及空气动力学知识,欢迎大家阅读浏览。
一. 滑行飞机不超过规定的速度,在地面所作的直线或曲线运动叫滑行。
对滑行的基本要求是:飞机平稳地开始滑行,滑行中保持好速度和方向,并使飞机能停止在预定的位置。
飞机从静止开始移动,拉力或推力必须大于最大静摩擦力,故飞机开始滑行时应适当加大油门。
飞机开始移动后,摩擦力减小,则应酌量减小油门,以防加速太快,保持起滑平稳。
滑行中,如果要增大滑行速度,应柔和加大油门,使拉力或推力大于摩擦力,产生加速度,使速度增大,要减小滑行速度,则应收小油门,必要时,可使用刹车。
二. 起飞飞机从开始滑跑到离开地面,并升到一定高度的运动过程,叫做起飞。
飞机起飞的操纵原理飞机从地面滑跑到离地升空,是由于升力不断增大,直到大于飞机重力的结果。
而只有当飞机速度增大到一定时,才可能产生足以支持飞机重力的升力。
可见飞机的起飞是一个速度不断增加的加速过程。
;剩余拉力较小的活塞式螺旋桨飞机的起飞过程,一般可分为起飞滑跑、离地、小角度上升(或一段平飞)、上升四个阶段。
对有足够剩余拉力的螺旋桨飞机,或有足够剩余推力的喷气式飞机,因可使飞机加速并上升,故起飞一般只分三个阶段,即起滑跑、离地和上升。
(一)起飞滑跑的目的是为了增大飞机的速度,直到获得离地速度。
拉力或推力愈大,剩余拉力或剩余推力也愈大,飞机增速就愈快。
起飞中,为尽快地增速,应把油门推到最大位置。
1.抬前轮或抬尾轮前三点飞机为什么要抬前轮?前三点飞机的停机角比较小,如果在整个起飞滑跑阶段都保持三点姿态滑跑,则迎角和升力系数较小,必然要将速度增大到很大才能产生足够的升力使飞机离地,这样,滑咆距离势必很长。
因此,为了减小离地速度,缩短滑跑距离,当速度增大到一定程度时就需要抬起前轮作两点姿态滑跑,以增大迎角和升力系数。
NACA0012翼型气动特性分析报告报告人:一、引言现在,无论是我国还是世界上其他国家,都把航天事业的发展放到了重要的位置,因此航天事业的发展可以说是非常的火热的,在这样的大背景下,我国更应该加大发展力度,要保持在世界上的先进,将就必须从航天领域的大学生抓起。
因此老师知道我们进行了这次NACA0012翼型气动特性的实验,从大处说是为了国家,从小处说也是为了我们莘莘学子,因此这次的实验是非常有意义的。
这份报告主要研究的是NACA0012翼型的气动特性,包括理论分析求出一份气动特性,实验又得出一份气动特性,并将这两者比较观察实验值和理论值之间是否有差异,差别有多大,并分析其中的原因,得出结论。
在具体进行之前首先要引入翼型的定义,翼型就是平行于机翼根部的剖面线剖切机翼得到的剖面。
而翼型的气动特性主要包括翼型表面压强分布,升力系数,力矩系数。
这份报告的主要目的是,1、通过翼型求流函数和验证翼型本身是一条流线。
2、通过理论分析求出翼型的气动特性。
3、通过实验数据求翼型的气动特性。
4、分析这其中的差距及其原因。
5、通过这次报告的写作,体验数据处理的具体过程。
二、实验过程:该实验是在风洞中,用20m/s的速度吹NACA0012翼型,在翼型上布置27个点,用管子将这27个点连接到排管上,通过排管中水柱的高度可得出各点处的压强分布。
变换不同的迎角(0 2 4 6 8 10 20),分别进行实验,记录排管中水柱的高度。
实验过程中的图片如下:本来这儿有四张实验过程的图片,但加入图片后是文件过大无法发送,所以将图片删除。
实验数据:hb=[3.8 4 3.8 3.78 3.8 4.05 3.82 3.88 3.85 3.9 3.85 3.8 3.95 3.8 3.82 3.95 3.85 3.9 3.8 3.85 3.85 3.8 3.8 3.87 3.89 3.81 3.9 3.85];静止时各点水柱高度。
h0=[4.2 4.58 7.32 7.68 7.7 7.78 7.6 7.3 7.4 7.3 7.1 6.95 6.726.7 6.52 6.6 6.8 6.81 6.85 6.927.22 7.42 7.5 7.61 7.657.52 7.5 6.48];有速度迎角为0时水柱高度(以下相同)。
空气动力学总结第一章流体的基本属性和流体静力学基础1.连续介质假设:根据空气微团的概念,就可以把空气看做是由空气微团组成的没有间隙的连续体。
2.一般情况下,流体只承受压力,而不承受拉力,在一定的剪切力的作用下,流体会产生连续的变形,因此静止的流体不能承受剪切力。
3.空气微团:指含有很多空气分子的很微小的一团空气,它与飞行器特征尺寸大小相比微不足道的,同时它还要包含足够多的空气分子数目,要使空气密度的平均特征值有确切的含义。
4.在研究飞行器在任何高度飞行所受的空气动力时都可以应用连续介质假设。
(X)原因:只有在对流和平流层可以5.描述流体的主要物理量有密度、温度、压强密度的物理意义:反映流体的稠密程度温度的物理意义:反映分子无规则运动平均动能的大小压强的物理意义:流体单位面积上作用力的大小三者之间的关系:P=ρRT (R 为气体常数)6.理想气体状态方程:P v =RT(对1kg 气体)P V m =R m T(对1kmol 气体)(标准状态下V m =22.414)P v=mRT =nR m T(对mkg 或nkmol 气体)R m 为摩尔气体常数,不仅与气体所处的状态无关,而且还与气体种类无关,又叫通用气体常数。
R 为气体常数,大小为287.06或287,它与所处状态无关,但随气体种类的不同而不同,气体常数和通用气体常数的关系是R m =M·R(M 为物质的摩尔质量)**上述方程中应该使用绝对压力,不能使用直接测量得出的表压****上述方程中的温度应该使用绝对温度(开氏温度)****其中P 的单位是pa 而不是hpa,标准大气压是1013.25hpa**7.不同温度单位、压强单位的换算关系:T F =9/5T+32或T=5/9(T F -32)T K =T C +273.150℃100℃32(华)212(华)273.15K 373.15K **atm 指的是大气压,标准海平面时为1atm**8.流体的压缩性:我们将流体随着压强增大而体积缩小的特性。
班级:JS001105 学号:2011300092 姓名:程云鹤[注]西北工业大学/空气动力学/前六章的简单总结第一章空气动力学中的基本变量有:①压强,是作用在单位面积上的正压力,该力是由于气体分子在单位时间内对面发生冲击(或穿过该面)而发生的动量变化,0,lim →⎪⎭⎫⎝⎛=dA dA dF p ②密度,定义为单位体积内的质量,密度具有点属性,0,lim →=dv dvdm ρ ③温度,反应平均分子动能,在高速空气动力学中有重要作用。
④速度,流动速度是指当一个非常小的流体微元通过空间某任意一点的速度。
⑤粘性系数,dydv μτ= 空气动力及力矩的来源有两个:①物体表面的压力分布 ②物体表面的剪应力分布。
气动力的描述有两种坐标系:风轴系和体轴系。
力矩与所选的点有关系,抬头为正,低头为负。
气动力系数是比空气动力及力矩更基本且反映本质的无量纲系数,在三维中的力系数与二维中有差别,如:升力系数S q L C L ∞=(3D ),cq L c l ∞='(2D ) 压力中心,作用翼剖面上的空气动力,可简化为作用于弦上某参考点的升力L,阻力D 或法向力N ,轴向力A 及绕该点的力矩M 。
如果绕参考点的力矩为零,则该点称为压力中心,显然压力中心就是总空气动力的作用点。
在等式中,等号左边和等号右边各项的的量纲应相同,某些物理变量可以用一些基本量(组合)来表达,据此有了量纲分析法。
在教材上,通过量纲分析法引出了雷诺数Re 和马赫数M ,这两个参数被称作相似参数。
自由来流的马赫数Re=∞∞∞μρ/c V =惯性力/黏性力,马赫数M=∞∞a /V ,马赫数可以度量压缩性,飞行器飞行的速度越大,M 就越大,飞行器前面的空气就压缩的越厉害,因此M 可以作为判断空气受到压缩程度的指标。
判断流动动力学相似的标准是:①物体的几何外形相似 ②相似参数相同,即马赫数和雷诺数。
流动类型:当分子对物体表面的碰撞很频繁以致于物体不能分辨出单个分子碰撞,这时,对物体表面而言流体是连续介质,这样的流动成为连续流动。
2024年空气动力学总结____年是一个科技进步迅速的年代,空气动力学领域也在不断发展和创新。
在这篇总结中,我将为您介绍____年空气动力学的最新进展,包括技术发展、应用领域和研究成果。
1. 技术发展1.1 高效翼型设计:____年,在空气动力学领域,一项重要的技术进展是高效翼型的设计和优化。
通过使用先进的计算流体力学模拟和优化算法,工程师们能够设计出更加优化和高效的翼型,以减小飞机的阻力并提高飞机的升力系数。
1.2 翼尖涡减阻技术:翼尖涡是飞机在飞行过程中产生的一种涡旋,会增加飞机的阻力。
____年,工程师们开发出了一项翼尖涡减阻技术,通过在翼尖上安装一种新型的尖状装置,能够有效减小翼尖涡的产生,从而降低飞机的阻力和燃油消耗。
1.3 多孔翼面技术:多孔翼面是一种新型的翼面结构,____年,科研人员取得了一系列突破性进展。
多孔翼面的优点是能够有效减小风阻,提高飞机的升力系数,并且在一定程度上能够吸收和减小噪音。
这项技术在未来有望得到广泛应用。
2. 应用领域2.1 商用航空:商用航空是空气动力学的一个重要应用领域。
____年,随着技术的不断进步,商用航空公司将能够开发出更加高效和环保的飞机,减少对化石燃料的依赖,并降低排放。
2.2 无人机:无人机是近年来迅速发展起来的一种飞行器,广泛应用于农业、测绘、物流等领域。
随着空气动力学技术的不断提高,____年的无人机将具备更长的续航能力、更高的飞行速度和更稳定的飞行性能。
2.3 超音速运输:超音速运输是一个具有巨大潜力的领域,通过超音速运输,人们能够更快速、更高效地到达目的地。
____年,随着技术的进步,科研人员将为超音速飞行器研发出更加高效和稳定的空气动力学设计,推动超音速运输的发展。
3. 研究成果3.1 超轻复合材料:在____年,科研人员取得了重要的突破,开发出了一种超轻复合材料。
这种材料具有高强度、高刚度和低密度的特点,能够极大地降低飞机的重量,提高飞机的燃油效率和航程。
2.3 飞机的几何外形和作用在飞机上的空气动力2.3.1 飞机的几何外形和参数飞机的几何外形,由机翼、机身和尾翼(分为水平尾翼或平尾、垂直尾翼或垂尾)等主要部件的几何外形共同构成。
现代飞机的几何外形,必须保证满足空气动力特性和隐身特性等方面的要求。
飞机的几何外形也称为气动外形。
机翼的几何外形当飞机在空中飞行时,作用在飞机上的升力主要是由机翼产生;同时机翼上也会产生阻力。
机翼上的空气动力的大小和方向,在很大程度上又决定于机翼的外形,即机翼翼型(或翼剖面)几何形状、机翼平面几何形状等。
描述机翼的几何外形,主要从这两方面加以说明。
a. 机翼翼型的几何参数飞机机翼、尾翼,导弹翼面,直升机旋翼叶片和螺旋桨叶片上平行于飞行器对称面或垂直于前缘的剖面形状,称为翼型,又称为翼剖面。
翼型具有各种不同的形状,如图2.3.1所示。
图中(a)是平板剖面,它的空气动力特性不好。
后来人们在飞行实践的过程中,发现把翼剖面做成像鸟翼那样的弯拱形状——薄的单凸翼剖面(见图(b)),对升力特性有改进。
随着飞机的发展,人们认识到加大剖面的厚度,也会改善升力特性,因而就有了凹凸形翼剖面(见图(c)),这种翼剖面的升力特性虽然较好,但阻力特性却不好,只适用于速度很低的飞机上;另外,因为后部很薄而且弯曲,在构造方面不利,因而目前已很少应用。
至于平凸形翼剖面(见图(d)),在构造上和加工上比较方便,同时空气动力特性也不错,所以目前在某些低速飞机上还有应用。
不对称的双凸形翼剖面(见图(e))的升力和阻力特性都较好,在构造方面也有利,所以广泛应用在活塞发动机的飞机上。
图(f)中是S形翼剖面,这种翼剖面的中线呈S形的,它的特点是尾部稍稍向上翘,使得压力中心不会前后移动。
对称的双凸形翼剖面(见图(g)),通常用于各种飞机的尾翼面上。
图(h)是所谓“层流翼剖面”,它的特点是压强分布的最低压强点(即最大负压强)位于翼剖面靠后的部分,可减低阻力。
这种翼剖面常用于速度较高的飞机上。
竭诚为您提供优质文档/双击可除机翼的升力,阻力及力矩实验报告篇一:飞机升力与阻力详解(图文)飞行基础知识①升力与阻力详解(图文)升力是怎样产生的任何航空器都必须产生大于自身重力的升力才能升空飞行,这是航空器飞行的基本原理。
前面我们提到,航空器可分为轻于空气的航空器和重于空气的航空器两大类,轻于空气的航空器如气球、飞艇等,其主要部分是一个大大的气囊,中间充以比空气密度小的气体(如热空气、氢气等),这样就如同我们小时候的玩具氢气球一样,可以依靠空气的静浮力升上空中。
远在一千多年以前,我们的祖先便发明了孔明灯这种借助热气升空的精巧器具,可以算得上是轻于空气的航空器的鼻祖了。
然而,对于重于空气的航空器如飞机,又是靠什么力量飞上天空的呢?相信大家小时候都玩过风筝或是竹蜻蜓,这两种小小的玩意构造十分简单,但却蕴含着深刻的飞行原理。
飞机的机翼包括固定翼和旋翼两种,风筝的升空原理与滑翔机有一些类似,都是靠迎面气流吹动而产生向上的升力,但与固定翼的飞机有一定的差别;而旋翼机与竹蜻蜓却有着异曲同工之妙,都是靠旋翼旋转产生向上的升力。
机翼是怎样产生升力的呢?让我们先来做一个小小的试验:手持一张白纸的一端,由于重力的作用,白纸的另一端会自然垂下,现在我们将白纸拿到嘴前,沿着水平方向吹气,看看会发生什么样的情况。
哈,白纸不但没有被吹开,垂下的一端反而飘了起来,这是什么原因呢?流体力学的基本原理告诉我们,流动慢的大气压强较大,而流动快的大气压强较小,白纸上面的空气被吹动,流动较快,压强比白纸下面不动的空气小,因此将白纸托了起来。
这一基本原理在足球运动中也得到了体现。
大家可能都听说过足球比赛中的“香蕉球”,在发角球时,脚法好的队员可以使足球绕过球门框和守门员,直接飞入球门,由于足球的飞行路线是弯曲的,形似一只香蕉,因此叫做“香蕉球”。
这股使足球偏转的神秘力量也来自于空气的压力差,由于足球在踢出后向前飞行的同时还绕自身的轴线旋转,因此在足球的两个侧面相对于空气的运动速度不同,所受到的空气的压力也不同,是空气的压力差蒙蔽了守门员。
空气动力学基础:飞机的稳定性和操纵性概述在航空领域,空气动力学是一个非常重要的领域,它涉及到飞机的设计、性能和控制。
本文将讨论飞机的稳定性和操纵性,这是任何一款飞机都必须具备的基本属性。
空气动力学基础在理解飞机的稳定性和操纵性之前,我们需要了解一些空气动力学的基础知识。
升力和阻力在飞机飞行时,空气会对它产生一个向上的力,这个力被称为升力。
同时,空气也会对飞机产生一个与飞行方向相反的力,这个力被称为阻力。
升力和阻力都与飞机的速度、机翼的形状和机翼倾斜的角度有关。
正常力和重力在飞机飞行时,它受到的重力恒定,它所产生的升力也要与它的重力相平衡。
正常力是垂直于飞机的力,在水平飞行时,正常力等于重力。
弯曲和滑行当飞机进行弯曲飞行时,机翼的形状和倾斜的角度会发生变化,这将改变升力和阻力的大小和方向。
飞机在弯曲时所受到的外部力量有:惯性力、升力和质心的向心力。
飞机的稳定性飞机的稳定性是指在不同的飞行条件下,飞机能够保持平衡,不发生剧烈的变化。
稳定性是一款飞机必须具备的属性,否则它将无法保持安全的飞行。
长itudinal稳定性长纵向稳定性是指飞机绕俯仰轴的稳定性。
当飞机降低鼻部时,空气会产生向上的升力,使得飞机重新上升,保持平衡。
lateral稳定性横向稳定性是指飞机沿横滚轴的稳定性。
当飞机向一侧倾斜时,对应的机翼会受到更多的升力和阻力,使得飞机重新保持平衡。
定常稳定性定常稳定性是指在稳定状态下,飞机可以保持平衡。
这对于飞机的飞行以及操纵来说非常重要。
飞机的操纵性飞机的操纵性是指驾驶员控制飞机时的灵活性和可控性。
飞机的操纵性取决于飞机的设计和飞行控制系统。
增加操纵性的方法增加飞机的操纵性可以通过以下方法实现:•设计更大的机翼•增加襟翼的数量和面积•增加水平尾翼的大小和面积•增加垂直尾翼的面积和高度•使用高性能的飞行控制系统整体飞行性能除了稳定性和操纵性之外,整体飞行性能也是飞机设计中的关键因素。
整体飞行性能包括速度、升限、爬升速率、最大航程以及最大功率等。
机翼的升力,阻力及力矩实验报告篇一:南京航空航天大学实验空气动力学实验报告南京航空航天大学实验空气动力学实验报告班级:学号:姓名:目录1.实验一:低速风洞全机模型测力实验 ................................................ ............................ - 1 - 1.1实验目的: .............................................. ................................................... .......... - 1 - 1.2实验设备: .............................................. ................................................... .......... - 1 - 1.3实验步骤: .............................................. ................................................... .......... - 1 - 1.4实验数据 ................................................ ................................................... ............ - 2 - 1.5数据处................................................... ................ 3 1.6结果分析: ............................................... ................................................... ................ 5 2.实验二:天平实验观摩实验 ................................................ ............................................. 6 2.1塔式天平的原理图 ................................................ ....................................................6 2.2各类天平的比较 ................................................ ................................................... ..... 6 3.实验三:风洞测绘实验 ................................................ ................................................... ..7 3.1 0.75米低速开口回流风洞 ................................................ ........................................ 7 3.2.二维低速闭口直流风............................................ 7 3.3风洞主要部件的作用 ................................................ (8)1.实验一:低速风洞全机模型测力实验1.1实验目的:全机模型测力实验是测量作用在标准飞机模型上的空气动力和力矩,为确定飞机气动特性提供原始数据。