专题飞机飞行的力学原理.doc

专题飞机飞行的力学原理飞机用途民用（运输、勘探、农用、消防、拯救等）军用（歼击、轰炸、侦察、反潜、运输等）飞机动力螺桨式（活塞螺桨、涡轮螺桨、涡轮轴）喷气式（涡轮喷气、涡轮风扇、、冲压、火箭等）机翼类型固定翼（双翼、单翼、矩形翼、后掠翼、前掠翼、三角翼、双三角翼、鸭翼、可变后掠翼等）旋翼（单旋翼、双旋翼、可倾转旋翼等）举例歼10飞机：军用歼击机，采用涡轮风扇发动机，机翼类型为鸭翼。飞机的机翼在飞行中产生升力和阻力机翼的升力：机翼的阻力：升力系数CY和阻力系数CX：CY和CX都与气流方向和机翼运动方向（航向）的夹角有关，这一角度称为迎角。一般来说，迎角越大，升力和升力系数越大，阻力和阻力系数也越大。当迎角大于某一角度时，升力和升力系数会急剧下降。这一角度称为失速角。飞机飞行的受力分析：质点情况考虑飞机为一质点，其受力情况为：升力FY阻力FX重力mg发动机的推力（或拉力）F若飞机在水平方向进行匀速直线运动，则：F=FXFY=mg若飞机进行滑翔飞行，其受力情况为：升力FY阻力FX重力mg很明显，在理想情况下，升力、阻力、重力三者矢量和为零，滑翔飞机做匀速直线运动。即：一点奥秘由于：在稳定飞行时：FY=mgF=FX结论：高速飞行器的翼面积较小，低速飞机的翼面积较大。重型飞机的翼面积较大，轻型飞机的翼面积较小。高速飞行器阻力系数较小，升力系数也不大。低速飞行器升力系数较大，阻力系数也较大。速度和升阻比的测量和计算速度计算由于：根据受力平衡：也即：故：升阻比计算由于：很明显：设：飞机的投掷高度为H，滑翔距离为L，则：即：测量投掷高度为H和滑翔距离为L，就可以计算出升阻比CY/CX。也可利用相似三角形的关系推导出以上结论。一个特例：直升飞机直升飞机通过旋翼的旋转运动产生升力旋翼旋转时机体可保持静止——悬停固定翼飞机的机体与机翼刚性连接。机翼运动产生升力，机体也随之运动。因此无法悬停。