時間:2011-04-08 11:31來源:網(wǎng)絡(luò) 作者:航空 點擊:次
在討論機翼的時候經(jīng)常使用一條稱為弦線的參考線,一條劃過剖面圖中兩個端點前緣和后緣的直線。弦線到機翼上下表面的距離表示上下表面任意點的拱形程度。另一條參考線是從前緣劃到后緣的,叫“平均彎度線”。意思是這條線到上下表面輪廓是等距離的。 機翼的構(gòu)造通過成形來利用空氣的對應(yīng)于特定物理定律的作用使得提供大于它的重量的作用力。它從空氣獲得兩種作用力:一種是從機翼下方空氣產(chǎn)生的正壓升力,另外就是從機翼上方產(chǎn)生的反向壓力。 當(dāng)機翼和其運動方向成一個小角度傾斜是,氣流沖擊相對較平的機翼下表面,空氣被迫向下推動,所以導(dǎo)致了一個向上作用的升力,而同時沖擊機翼前緣上曲面部分的氣流斜向上運動。也就是說,機翼導(dǎo)致作用于空氣的力,迫使空氣向下,同時也就提供了來自空氣的相等的反作用力,迫使機翼向上。如果構(gòu)造機翼的形狀能夠?qū)е律Υ笥陲w機的重量,飛機就可以飛起來。 然而,如果所有需要的力僅僅來自于機翼下表面導(dǎo)致的空氣偏流,那么飛機就只需要一個類似風(fēng)箏的平的機翼。當(dāng)然,情況根本不是這樣;在特定條件下被擾亂的機翼尾部氣流會足夠?qū)е嘛w機失去速度和升力。支撐飛機所需力的平衡來自機翼上方的氣流。這里它是飛行的關(guān)鍵。大部分升力來自機翼上部氣流的下洗流(因機翼所產(chǎn)生的下降氣流)的結(jié)果,這個事實必須透徹的理解才能繼續(xù)深入的研究飛行。然而,給機翼上表面產(chǎn)生的力和下表面產(chǎn)生的力指定一個具體的百分比是既不正確也達(dá)不到實際目的。這些(來自上下表面的力以及他們的比例)都不是恒定值,他們的變化不僅取決于飛行條件還和不同的機翼設(shè)計有關(guān)。 應(yīng)該明白不同的機翼有不同的飛行特性。在風(fēng)洞和實際飛行中測試了成千上萬種機翼,但是沒有發(fā)現(xiàn)一種機翼能夠滿足每一項飛行要求。重量,速度和每種飛機的用途決定了機翼的外形。很多年前人們就認(rèn)識到產(chǎn)生最大升力的最有效率的機翼是一種有凹陷的下表面的勺狀機翼。后來還認(rèn)識到作為一種固定的設(shè)計,這種類型的機翼在產(chǎn)生升力的時候犧牲了太多的速度,因此不適合于高速飛行。然而,有一個需要說明的有趣事情,通過工程上巨大的進步,今天的高速噴氣機又開始利用勺狀機翼的高升力特性這個優(yōu)勢。前緣(Kreuger)襟翼和后緣(福勒)襟翼從基本機翼結(jié)構(gòu)向外延伸時,直接的把機翼的外形變化為經(jīng)典的勺狀形態(tài),這樣就能夠在慢速飛行條件下產(chǎn)生大的多的升力。 另一方面,特別流線型的機翼有時候風(fēng)阻力很小,沒有足夠的升力讓飛機離地。這樣,現(xiàn)代飛機機翼在設(shè)計上采取極端之間的中庸,外形根據(jù)飛機的設(shè)計需要而變化。圖2-6顯示了部分更加普通的機翼剖面。 低壓在上 沖力是一種使物體運動方向或大小改變的阻力。當(dāng)一個物體受力在環(huán)形路徑上運動時,它產(chǎn)生一個背向曲線路徑中心的阻力。這是“離心力”。當(dāng)空氣粒子在曲線路徑AB上運動時,離心力趨向于把粒子向AB之間箭頭的方向上拋,這樣就導(dǎo)致空氣在對機翼前緣施加正常壓力之外還有別的力。但是當(dāng)空氣粒子通過B點(路徑彎曲的反轉(zhuǎn)點)之后,離心力趨向于把他們往BC之間的箭頭方向上拋(導(dǎo)致機翼上壓力降低)。這個效應(yīng)一直維持到空氣粒子到達(dá)C點,C點是第二個氣流彎曲反轉(zhuǎn)點。離心力再一次反轉(zhuǎn),空氣粒子會趨向于給機翼尾部邊緣在正常壓力之外稍微多加一點力,如圖中CD之間短箭頭所示。 |