飞机的低速空气动力

飞行原理基础知识大气状态参数1.大气密度ρ是指单位体积内的空气质量，用ρ表示。

由于地心引力的作用，ρ随高度H的增加而减小。

2.大气温度T是指大气层内空气的冷热程度，用T表示。

微观上来讲，温度体现了空气分子运动剧烈程度。

K=C+273.15。

3.大气压力P规定在海平面温度为15°C时的大气压力即为一个标准大气压，表示为760mmHg或1.013×105Pa。

随高度增加而减小。

4.粘性μ当流体内两相邻流层的流速不同时，两个流层接触面上便产生相互粘滞和互相牵扯的力，这种特性就叫粘性。

流体的动力粘性系数μ，液体＞气体，随温度的升高，气体μ升高，液体μ降低。

5.可压缩性E是指一定量的空气在压力变化时，其体积发生变化的特性。

可压缩性用体积弹性模量E 来衡量。

E值越大，流体越难被压缩。

空气的E值很小，约为水的两万分之一，因此空气具有压缩性，而水则视为不可压缩流体。

飞机低速飞行（Ma＜0.3）时，视为不可压缩流体；高速飞行（Ma≥0.3）时，则必须考虑空气的可压缩性。

6.声速c是指声波在介质中传播的速度，单位为m/s。

在海平面标准状态下，在空气中的声速只有341m/s。

7.马赫数Ma和雷诺数ReMa=v/c，是无量纲参数，作为空气受到压缩程度的指标。

Re是一种可以用来表征流体流动情况（层流、湍流）的无量纲参数。

国际标准大气对流层0-11km，平流层（同温层）11-50km。

国际标准大气具有以下的规定：1.大气是静止的、洁净的，且相对湿度为零。

2.空气被视为完全气体，即其物理参数（密度、温度和压力）的关系服从完全气体的状态方程p =ρRT。

3.海平面作为计算高度的起点，即H=0处。

密度ρ=1.225kg/m3，温度T=288.15K（15°C），压强p=101325Pa，声速c=341m/s。

低速飞行中的空气动力特性理想流体，不考虑流体粘性的影响。

不可压流体，不考虑流体密度的变化，Ma<0.3。

空气动力学探索飞机在空气中的飞行原理飞机的飞行原理是基于空气动力学的研究，它涉及到空气的流动、力的作用和物体的运动。

通过了解空气动力学的基本概念和原理，可以更好地理解飞机在空中的飞行过程。

一、空气的流动空气动力学研究的基础是空气的流动。

空气是由大量分子组成的，分子之间存在着运动和撞击。

当空气受到外力的作用时，它会产生流动。

在飞机飞行过程中，空气的流动十分重要。

在飞机飞行时，机翼上方的气流速度较快，而下方的气流速度较慢。

这是由于机翼上方的气流被弯曲并加速，而下方的气流则被挡住减速。

这种气流的流动差异产生了升力，是飞机能够在空中飞行的重要原理之一。

二、升力的产生升力是飞机在空中得以飞行的重要力量。

它是垂直方向上的力量，支持着飞机的重量，使得飞机能够克服重力并保持稳定的飞行。

在空气动力学中，升力的产生主要与机翼的设计有关。

机翼的上表面相对平坦，而下表面则更为曲线。

当空气流经机翼时，上表面的气流速度较快，下表面的气流速度较慢，同时由于曲率的存在，气流的压力也不同。

根据伯努利定律，速度较快的气流具有较低的压力，速度较慢的气流则具有较高的压力。

而机翼上下表面气流的差异产生的压力差，就形成了升力。

这个升力可以用来克服飞机的重力，使得飞机能够悬浮在空中。

三、阻力的产生在空气动力学中，阻力是飞机飞行中必然要面对的一种力量。

阻力产生的原因有很多，如空气的摩擦、飞机表面的阻力和空气的压力阻力等。

为了减少阻力，飞机在设计上需要尽量降低阻力产生的因素。

例如，飞机的机身通常呈流线型，这样可以减少空气摩擦的阻力。

而飞机的机翼也会采用相对平坦的上表面设计和流线型的下表面设计，来减少气流的阻力。

此外，飞行速度的选择也会影响到阻力的大小。

一般来说，低速飞行时，阻力较小；而高速飞行时，阻力则较大。

因此，飞机在飞行时需要根据实际需求和飞行条件选择合适的速度，以降低阻力的影响。

四、操纵飞行姿态除了了解升力和阻力的产生原理，还需要了解如何操纵飞机的飞行姿态。

飞行速度的划分飞行速度是指飞行物体在空气中前进的速度。

它是航空技术中重要的参数之一，对于飞机的性能、燃料消耗、航程以及安全性都有着重要的影响。

飞行速度的划分可以从不同的角度进行，主要包括空气动力学速度和实际飞行速度两种。

一、空气动力学速度划分：1.空速（IAS，Indicated Airspeed）：指飞行仪表显示的飞行速度，即飞机所受空气粒子压力产生的动压。

2.实际空速（CAS，Calibrated Airspeed）：指修正了仪表误差的空速，这个修正是根据飞机在标准大气条件下的实验测定得出的。

3.当地空速（TAS，True Airspeed）：指在国际标准大气条件（ISA）下，飞机在不同高度的实际空速。

二、实际飞行速度划分：1.真实速度：指飞机运动的实际速度，即以地面为基准的速度。

它由航空器本身的动力系统产生的推进力和空气阻力决定。

2.迎风速度：指飞机相对于风的速度。

当风向和飞机飞行方向相同时，迎风速度等于真实速度；当风向和飞机飞行方向相向而行时，迎风速度等于真实速度与风速的矢量和。

3.地速：指飞机相对于地面的速度，是迎风速度和风速矢量和的投影。

4.对地速度：指飞机相对于地面运动的速度矢量的投影。

当飞机飞行高度很低时，对地速度与地速相等；当飞机飞行高度较高时，对地速度会因大气密度的变化而有所偏差。

飞行速度在飞机的设计、操作和性能评估中都是非常重要的参数。

不同飞行速度对飞机的气动性能、操纵性、燃料消耗和航程都有不同的影响。

低速飞行是指飞机在低于一定速度范围内飞行。

在低速飞行时，飞机所受到的空气动力学效应主要包括升力和阻力的影响。

低速飞行时，飞机受阻力的影响较大，需要较大的推力才能维持稳定的飞行状态。

这种飞行速度适用于起飞、爬升、降落等低速阶段。

高速飞行是指飞机在较高速度下飞行。

高速飞行时，主要考虑的是空气阻力对飞机性能和燃料消耗的影响。

飞机在高速飞行时，阻力会逐渐增加，这会增加飞机所需的推力和燃料消耗。

飞机空气动力学原理作文400飞机的上升是基于伯努利原理，即流体（包括液体和空气）的流速越大，压力越小；流速越小，压力越大。

飞机飞行时，机翼周围空气的流线型分布随机翼横截面的形状而变化，上下不对称。

根据伯努利方程，机翼上方的压力小，下方的压力大。

这会在作用于机翼的方向上产生升力。

飞机的速度越大，压差越大，也就是升力越大。

所以飞机起飞时，必须高速前进，这样飞机才能升空。

关于飞机（空气动力学）飞机的机翼不是一体的，它是由主翼和几个副翼控制的，有些型号的飞机在尾部还设计有水平方向舵，这些部分共同控制飞行器保持稳定的水平飞行状态，直到需要上升或下降所以它不会继续上升，那是火箭的原理空气动力学空气动力学的原理是: 空气是动力，是动力的媒介，是动力的障碍。

空气动力学是力学的一个分支，研究飞机或其他物体与空气或其他气体的相对运动、气体的流动及其伴随的物理和化学变化的受力特性。

它是在流体力学的基础上，随着航空工业和喷气推进技术的发展而成长起来的一门学科。

空气动力学的研究内容通常是指飞行器、导弹等飞行器在各种飞行条件下，气体在流场中的速度、密度等参数的变化规律，升力和阻力等气动力的变化规律。

飞行器及其变化规律，气体介质或气体与飞行器之间发生的物理化学变化，传热传质规律。

空气动力学的应用范围：1．在低速空气动力学中，介质的密度变化很小，可视为一个常数。

使用的基本理论是非粘性二维和三维势流，翼为亚音速流，非粘性势流服从非线性椭圆偏微分方程。

2、在超音速流动中，基础研究内容有压缩波、膨胀波、冲击波、普朗特-迈耶流（压缩波与膨胀波的基本关系模型及其函数模型）、锥形波流等。

主要的理论处理方法包括超音速小扰动理论、特征线法和高速边界层理论。

3、高超音速流动的主要特点是高马赫数和高能量，这些特点是流动具有一般超音速流动所不具备的水动力特性和物理化学变化。

4、工业空气动力学主要研究大气边界层中风与各种结构和人类活动的相互作用，以及大气边界层中风的特性、风引起的传质、风对运输工具的影响等。

飞行原理空气动力学复习思考题第一章低速气流特性1．何谓连续介质为什么要作这样的假设连续介质——把空气看成是由空气微团组成的没有间隙的连续体。

作用——把空气压强（P）、密度（ρ）、温度（T）和速度(V)等状态参数看作是空间坐标及时间的连续函数，便于用数学工具研究流体力学问题。

2．何谓流场举例说明定常流动与非定常流动有什么区别。

流场——流体所占居的空间。

定常流动——流体状态参数不随时间变化；非定常流动——流体状态参数随时间变化；3．何谓流管、流谱、流线谱低速气流中，二维流谱有些什么特点流线谱——由许多流线及涡流组成的反映流体流动全貌的图形。

流线——某一瞬间，凡处于该曲线上的流体微团的速度方向都与该曲线相应点的切线相重合。

流管——通过流场中任一闭合曲线上各点作流线，由这些流线所围成的管子。

二维流谱——1.在低速气流中，流谱形状由两个因素决定：物体剖面形状，物体在气流中的位置关系。

2.流线的间距小，流管细，气流受阻的地方流管变粗。

3.涡流大小决定于剖面形状和物体在气流中的关系位置。

4．写出不可压缩流体和可压缩流体一维定常流动的连续方程，这两个方程有什么不同有什么联系连续方程是质量守恒定律应用于运动流体所得到的数学关系式。

在一维定常流动中，单位时间内通过同一流管任一截面的流体质量都相同。

方程表达式：m=ρVA不可压流中，ρ≈常数，方程可变为：VA=C（常数）气流速度与流管切面积成反比例。

可压流中，ρ≠常数，方程可变为：m=ρVA图1-7一翼剖面流谱适用于理想流体和粘性流体5． 说明气体伯努利方程的物理意义和使用条件。

方程表达式:常量=++gh V P ρρ221高度变化不大时，可略去重力影响，上式变为：常量==+0221p V p ρ 即:静压+动压=全压(P 0相当于V=0时的静压)方程物理意义:空气在低速一维定常流动中，同一流管的各个截面上，静压与动压之和（全压）都相等。

由此可知，在同一流管中，流速快的地方，压力（P ）小；流速慢的地方，压力（P ）大。

飞机和大气的一般介绍1. 请解释下列术语：（1）相对厚度（厚弦比）（2）相对弯度（中弧曲度）（3）展弦比（4）后掠角正确答案: （1）翼型最大厚度与弦长的比值，用百分比表示；（2）最大弧高与翼弦的比值，用百分比表示；（3）机翼翼展与平均弦长的比值；（4）机翼四分之一弦线与机身纵轴垂直线之间的夹角。

2. 请叙述国际标准大气规定。

正确答案: 国际标准大气（International Standard Atmosphere），简称ISA，就是人为地规定一个不变的大气环境，包括大气压温度、密度、气压等随高度变化的关系，得出统一的数据，作为计算和试验飞机的统一标准。

国际标准大气由国际民航组织ICAO制定，它是以北半球中纬度地区大气物理特性的平均值为依据，加以适当修订而建立的。

3. 实际大气与国际标准大气如何换算？正确答案: 确定实际大气与国际标准大气的温度偏差，即ISA偏差，ISA偏差是指确定地点的实际温度与该处ISA标准温度的差值，常用于飞行活动中确定飞机性能的基本已知条件。

飞机的低速空气动力学 1. 解释迎角的含义正确答案: 相对气流方向与翼弦之间的夹角，称为迎角。

2. 说明流线、流管、流线谱的特点。

正确答案: 流线的特点：该曲线上每一点的流体微团速度与曲线在该点的切线重合。

流线每点上的流体微团只有一个运动方向。

流线不可能相交，不可能分叉。

流管的特点：流管表面是由流线所围成，因此流体不能穿出或穿入流管表面。

这样，流管好像刚体管壁一样把流体运动局限在流管之内或流管之外。

流线谱的特点：流线谱的形状与流动速度无关。

物体形状不同，空气流过物体的流线谱不同。

物体与相对气流的相对位置（迎角）不同，空气流过物体的流线谱不同。

气流受阻，流管扩张变粗，气流流过物体外凸处或受挤压，流管收缩变细。

气流流过物体时，在物体的后部都要形成涡流区。

3. 利用连续性定理说明流管截面积变化与气流速度变化的关系。

正确答案: 当流体流过流管时，在同一时间流过流管任意截面的流体质量始终相等。

空气动力学课后答案【篇一：空气动力学复习题】txt>第一章低速气流特性1．何谓连续介质？为什么要作这样的假设？2．何谓流场？举例说明定常流动与非定常流动有什么区别。

流场——流体所占居的空间。

定常流动——流体状态参数不随时间变化；非定常流动——流体状态参数随时间变化；3．何谓流管、流谱、流线谱？低速气流中，二维流谱有些什么特点？流线谱——由许多流线及涡流组成的反映流体流动全貌的图形。

流线——某一瞬间，凡处于该曲线上的流体微团的速度方向都与该曲线相应点的切线相重合。

流管——通过流场中任一闭合曲线上各点作流线，由这些流线所围成的管子。

二维流谱——1.在低速气流中，流谱形状由两个因素决定：物体剖面形状，物体在气流中的位置关系。

2.流线的间距小，流管细，气流受阻的地方流管变粗。

3.涡流大小决定于剖面形状和物体在气流中的关系位置。

4．写出不可压缩流体和可压缩流体一维定常流动的连续方程，这两个方程有什么不同？有什么联系？方程可变为：va=c（常数）气流速度与流管切面积成反比例。

方程可变为：适用于理想流体和粘性流体5．说明气体伯努利方程的物理意义和使用条件。

方程表达式: p?1?v2??gh?常量 21?v2?p0?常量2高度变化不大时，可略去重力影响，上式变为：p?即:静压+动压=全压 (p0相当于v=0时的静压)方程物理意义:空气在低速一维定常流动中，同一流管的各个截面上，静压与动压之和（全压）都相等。

由此可知，在同一流管中，流速快的地方，压力（p）小；流速慢的地方，压力（p）大。

方程应用条件1.气流是连续的、稳定的气流（一维定常流）；2.在流动中空气与外界没有能量交换；3.空气在流动中与接触物体没有摩擦或摩擦很小，可以忽略不计（理想流体）；4.空气密度随流速的变化可忽略不计（不可压流）。

图1-7 一翼剖面流谱p1+?v12=p2+?v22=p3+?v32v1a1=v2a2=v3a3v2=200米/秒p2=-3273675帕斯卡v3=83米/秒p3=445075帕斯卡7.何谓空气的粘性？空气为什么具有粘性？空气粘性——空气内部发生相对运动时，相邻两个运动速度不同的空气层相互牵扯的特性。

飞机怎么防失速的原理
飞机防止失速的原理涉及到空气动力学和飞行控制系统。

失速是指飞机在低速飞行时，机翼产生升力的能力丧失，导致飞机失去控制。

以下是一些飞机防止失速的原理：
1. 气动设计：飞机的机翼和机身设计考虑了空气动力学原理，以确保在各种飞行条件下都能产生足够的升力。

机翼的形状、翼型和前缘襟翼等设计都有助于减小失速的风险。

2. 多重控制系统：现代飞机通常配备了多个控制系统，如副翼、升降舵和方向舵等。

这些控制系统可以通过改变飞机的姿态和飞行状态来防止失速。

例如，当飞机接近失速边界时，自动驾驶系统可以自动调整飞机的姿态和控制面的位置，以保持足够的升力。

3. 失速警告系统：飞机上还配备了失速警告系统，可以通过传感器监测飞机的速度、姿态和气动状态等参数。

当飞机接近失速状态时，警告系统会发出声音或显示警告信息，提醒飞行员采取相应的措施。

4. 飞行员的技能和训练：飞行员的技能和训练也是防止失速的关键因素之一。

他们需要了解飞机的性能特点，掌握正确的飞行技术和操作方法，以及在飞行中及时采取措施来避免失速。

总之，飞机防止失速的原理是通过气动设计、多重控制系统、失速警告系统和飞行员的技能和训练等综合手段来确保飞机在各种飞行条件下都能保持足够的升力，避免失去控制。