空气动力特性
空气动力特性
空气动力特性(aerodynamic characteristics)是指作用在飞行器上的空气动力和空气动力力矩随飞行器几何外形、飞行姿态(迎角、侧滑角等)、飞行速度、大气密度、空气粘度和压缩性等参数的变化规律,是分析飞行器性能的依据。
正文
作用在飞行器上的空气动力和空气动力力矩随飞行器几何外形、飞行姿态(迎角、侧滑角等)、飞行速度、大气密度、空气粘性和压缩性等参数的变化规律,或空气动力系数随飞行器几何外形、飞行姿态、飞行马赫数、飞行雷诺数等参数的变化规律。空气动力特性是分析飞行器性能的最主要的依据。
空气动力 空气动力飞行器与空气相对运动时作用在飞行器表面上的压力、切向力的合力。为了便于研究,一般将空气动力沿平行和垂直于飞行器的运动方向分成升力、阻力和侧力三个分量。
俯仰力矩空气动力对飞行器横轴z的力矩,它主要是由升力和阻力所引起的。一般规定使机头抬起的俯仰力矩为正值。
滚转力矩空气动力对飞行器纵轴x的力矩,它通常是由偏转副翼所产生的不对称升力所引起的。使右翼尖向下运动的滚转力矩规定为正值。
偏航力矩空气动力对飞机立轴y的力矩,它主要是由侧力引起的,使机头向飞行员左方偏转的偏航力矩规定为正值。
空气动力系数将空气动力和空气动力力矩分别除以1/2ρVS和1/2ρVSL所得到的无量纲值。这里ρ是飞行高度上的大气密度,V是飞行速度,S是飞行器的特征面积(对飞机一般取机翼的平面面积作为S),L是飞行器的特征长度,对俯仰力矩系数一般取机翼的平均空气动力弦长bA(见机翼空气动力特性),对滚转力矩系数和偏航力矩系数一般取翼展l。 空气动力和空气动力力矩各有3个分量,因此相应就有6个空气动力系数:升力系数Cy、阻力系数Cx、侧力系数Cz、俯仰力矩系数mz、滚转力矩系数mx和偏航力矩系数my。
相似理论(见实验空气动力学)证明,空气动力系数仅与飞行器的外形、飞行姿态、飞行雷诺数、飞行马赫数等有关。因此,两个几何相似的飞行器只要飞行姿态、飞行马赫数、飞行雷诺数相同,它们的空气动力系数就是相同的。因此,利用飞行器模型在风洞内所测出的空气动力系数经过必要修正后,就可用来估算作用在大气中飞行的真实飞行器上的空气动力和空气动力力矩。
参考书目
B. W. McCormick, Aerodynamics, Aeronautics & Flight Mechanics,John Wiley & Sons,New York,1979.
参考资料
最新修订时间:2024-07-06 18:19
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