阻力的分類課件講解

廣州民航職業(yè)技術學院空氣動力學基礎航空概論（M1）PART阻力的分類091.摩擦阻力摩擦阻力是由于空氣有黏性而產生的阻力，存在于附面層內。機體表面給氣體微團向前的阻滯力，使其速度下降，氣體微團必定給機體以大小相等方向向后的作用力，這個力就是摩擦阻力。在紊流附面層的底層，機體表面對氣流的阻滯作用要比層流附面層大得多，所以，紊流附面層就要產生要比層流附面層大得多的摩擦阻力。摩擦阻力的大小除了與附面層內氣流的流動狀態(tài)有關外，還與機體與氣流接觸的面積大小以及機體表面狀態(tài)有關。機體與氣流接觸的面積越大，機體表面越粗糙，摩擦阻力就越大。1摩擦阻力由于紊流附面層中產生的摩擦阻力比層流附面層大得多，所以減小摩擦阻力的主要方法是盡可能使附面層保持層流狀態(tài)。層流翼型是使附面層保持層流，推遲附面層轉捩和分離的一種有效翼型；此外，在機翼表面安裝一些氣動裝置，向附面層內輸入動能，也可以推遲附面層分離。除了控制附面層外，保持機體表面的光滑清潔也是減小摩擦阻力的有效方式。2.壓差阻力氣流流過飛機時，在機體前后壓力差形成的阻力就叫做壓差阻力。氣流流過機翼表面時，在機翼前緣的駐點處速度降為零，形成最大的正壓力點；在最低壓力點之后的逆壓作用下附面層分離，又在機翼的后緣生成低壓的渦流區(qū)。這樣，機翼前緣區(qū)域的壓力大于后緣區(qū)域的壓力，前后壓力差就形成了壓差阻力。壓差阻力不僅與物體的迎風面積、物體的形狀有關，還與物體相對氣流的位置（迎角的大?。┯嘘P。流線型物體的軸線與氣流平行時，可以使壓差阻力減小。2.壓差阻力減小壓差阻力的措施包括：盡量減小飛機機體的迎風面積，機身橫截面的形狀應采取圓形或近似圓形。暴露在空氣中的機體各部件外形應采用流線型。飛行時，除了起氣動作用的部件外，其它機體部件的軸線應盡量與氣流方向平行。民用運輸機機翼采用一定的安裝角就是為了使飛機巡航飛行時，機翼產生所需要升力的同時，機身軸線保持與來流平行，減小壓差阻力。3.干擾阻力干擾阻力是流過機體各部件的氣流在部件結合處互相干擾而產生的阻力。實驗表明，整體飛機的阻力大于各個部件單獨產生的阻力之合，多出的部分就是由于氣流流過各部件時，在它們的結合處相互干擾產生的干擾阻力。干擾阻力與各部件組合時的相對位置有關，也和部件結合部位形成的流管形狀有關。減小干擾阻力的措施包括：適當安排各部件之間的相對位置，對于機翼和機身之間的干擾阻力來說，中單翼干擾阻力最小，下單翼最大，上單翼居中。在部件結合部位安裝整流罩，使結合部位較為光滑，以減小干擾阻力。4.誘導阻力氣流流過機翼產生升力是由于上下翼面存在壓力差，對有限翼展的機翼來說，這種壓力差會使氣流在沿機翼表面向后流動的同時，還會繞過翼梢從下翼面的高壓區(qū)流向上翼面的低壓區(qū)。這樣，不但使機翼下表面氣流的流線由翼根向翼梢偏斜，使機翼上表面氣流的流線由翼梢向翼根偏斜，而且在機翼的翼梢部位形成了由下向上旋轉的翼梢旋渦。誘導阻力是伴隨升力而產生的一種阻力4.誘導阻力由于翼梢旋渦的作用，機翼上下表面的氣流在向后流動的同時出現了向下流動的趨勢。這種垂直氣流方向向下的流動稱為下洗，向下流動的速度稱為下洗速度。此時氣流的速度是來流速度和下洗速度的矢量合。由于下洗，速度相對來流方向向下傾斜了一個角度，升力也會相對來流方向向后傾斜了一個角度，這樣，升力除了在垂直來流方向上有一個起到升力作用的分量外，還會沿來流方向產生一個其阻力作用的分量，這個向后作用阻礙飛機飛行的力叫做誘導阻力。LL’D’減小誘導阻力的措施采用誘導阻力較小的機翼平面形狀，加大機翼的展弦比，都可以降低翼梢部位的面積在機翼總面積中所占比例，從而減小誘導阻力。在得到相同升力的情況下，飛機飛行速度越小，所需要的迎角越大，迎角的增加會使上下翼面氣流的流速相差較大，壓力差加大，翼梢旋渦隨之加強，誘導阻力也就增加了，所以低速飛機大多采用大展弦比的機翼來減小誘導阻力。還可以采用翼梢小翼阻止氣流由下翼面流向上翼面，減弱翼梢漩渦，從而減小誘導阻力。5.低速飛行時飛機的阻力低速飛行時飛機的阻力由摩擦阻力、壓差阻力、干擾阻力和誘導阻力組成，摩擦阻力、壓差阻力、干擾阻力統(tǒng)稱為廢阻力。總阻力應是誘導阻力和廢阻力之和。有利速度低速飛行時，飛機要以較大的迎角飛行。這樣，機翼上下表面的壓力差較大，形成了較強的翼梢旋渦，誘導阻力較大。飛行速度較高時，飛機以較小的迎角飛行，機翼上下表面的壓力差減小，形成了較弱的翼梢旋渦，誘導