2.3.2阻力的產(chǎn)生講解

第二章第頁1

阻力的產(chǎn)生

第二章第頁2阻力的產(chǎn)生摩擦阻力(SkinFrictionDrag)壓差阻力(FormDrag)干擾阻力(InterferenceDrag)誘導(dǎo)阻力(InducedDrag)廢阻力(ParasiteDrag)升力粘性第二章第頁3摩擦阻力

由于緊貼飛機(jī)表面的空氣受到阻礙作用而流速降低到零，根據(jù)作用力與反作用力定律，飛機(jī)必然受到空氣的反作用。這個反作用力與飛行方向相反，稱為摩擦阻力。第二章第頁4影響摩擦阻力的因素紊流附面層的摩擦阻力比層流附面層的大。飛機(jī)的表面積越大，摩擦阻力越大。飛機(jī)表面越粗糙，摩擦阻力越大。

摩擦阻力的大小與附面層的類型密切相關(guān)，此外還取決于空氣與飛機(jī)的接觸面積和飛機(jī)的表面狀況。第二章第頁5摩擦阻力在飛機(jī)總阻力構(gòu)成中占的比例較大摩擦阻力占總阻力的比例超音速戰(zhàn)斗機(jī)25-30%大型運(yùn)輸機(jī)40%小型公務(wù)機(jī)50%水下物體70%船舶90%第二章第頁6壓差阻力

壓差阻力是由處于流動空氣中的物體的前后的壓力差，導(dǎo)致氣流附面層分離，從而產(chǎn)生的阻力。第二章第頁7順壓梯度與逆壓梯度順壓：A到B，沿流向壓力逐漸減小，如機(jī)翼上表面前段。逆壓：B到C，沿流向壓力逐漸增加，如機(jī)翼上表面后段。ABC第二章第頁8附面層分離

在逆壓梯度作用下，附面層底層出現(xiàn)倒流，與上層順流相互作用，形成漩渦脫離物體表面的現(xiàn)象。分離點(diǎn)第二章第頁9分離區(qū)的特點(diǎn)一

分離區(qū)內(nèi)漩渦是一個個單獨(dú)產(chǎn)生的，它導(dǎo)致機(jī)翼的振動。第二章第頁10分離區(qū)的特點(diǎn)二分離區(qū)內(nèi)壓強(qiáng)幾乎相等，并且等于分離點(diǎn)處的壓強(qiáng)。P分離點(diǎn)P1P2P3P4P分離點(diǎn)=P1=P2=P3=P4第二章第頁11分離區(qū)的特點(diǎn)三

附面層分離的內(nèi)因是空氣的粘性，外因是因物體表面彎曲而出現(xiàn)的逆壓梯度。ABC第二章第頁12分離點(diǎn)與最小壓力點(diǎn)的位置ABC最小壓力點(diǎn)分離點(diǎn)第二章第頁13分離點(diǎn)與轉(zhuǎn)捩點(diǎn)的區(qū)別層流變?yōu)槲闪鳎ㄞD(zhuǎn)捩），順流變?yōu)榈沽鳎ǚ蛛x）。分離可以發(fā)生在層流區(qū)，也可發(fā)生在紊流區(qū)。轉(zhuǎn)捩和分離的物理含義完全不同。第二章第頁14壓差阻力的產(chǎn)生

氣流流過機(jī)翼后，在機(jī)翼的后緣部分產(chǎn)生附面層分離形成渦流區(qū)，壓強(qiáng)降低；而在機(jī)翼前緣部分，氣流受阻壓強(qiáng)增大，這樣機(jī)翼前后緣就產(chǎn)生了壓力差，從而使機(jī)翼產(chǎn)生壓差阻力。第二章第頁15分離點(diǎn)位置與壓差阻力大小的關(guān)系分離點(diǎn)靠前，壓差阻力大。分離點(diǎn)靠后，壓差阻力小。ABCC’第二章第頁16影響壓差阻力的因素

總的來說，飛機(jī)壓差阻力與迎風(fēng)面積、形狀和迎角有關(guān)。迎風(fēng)面積大，壓差阻力大。迎角越大，壓差阻力也越大。壓差阻力在飛機(jī)總阻力構(gòu)成中所占比例較小。第二章第頁17干擾阻力

飛機(jī)的各個部件，如機(jī)翼、機(jī)身、尾翼的單獨(dú)阻力之和小于把它們組合成一個整體所產(chǎn)生的阻力，這種由于各部件氣流之間的相互干擾而產(chǎn)生的額外阻力，稱為干擾阻力。第二章第頁18干擾阻力的消除干擾阻力在飛機(jī)總阻力中所占比例較小。

飛機(jī)各部件之間的平滑過渡和整流包皮，可以有效地減小干擾阻力的大小。第二章第頁19誘導(dǎo)阻力

由于翼尖渦的誘導(dǎo)，導(dǎo)致氣流下洗，在平行于相對氣流方向出現(xiàn)阻礙飛機(jī)前進(jìn)的力，這就是誘導(dǎo)阻力。第二章第頁20翼尖渦的形成

正常飛行時，下翼面的壓強(qiáng)比上翼面高，在上下翼面壓強(qiáng)差的作用下，下翼面的氣流就會繞過翼尖流向上翼面。這樣形成的漩渦流稱為翼尖渦。（注意旋轉(zhuǎn)方向）第二章第頁21

正常飛行時，下翼面的壓強(qiáng)比上翼面高，在上下翼面壓強(qiáng)差的作用下，下翼面的氣流就會繞過翼尖流向上翼面，就使下翼面的流線由機(jī)翼的翼根向翼尖傾斜，上翼面反之。翼尖渦的形成第二章第頁22翼尖渦的形成

由于上、下翼面氣流在后緣處具有不同的流