1、飞行原理/CAFUC 第二章 飞机的低速空气动力 第二章 第 页2 本章主要内容 2.1 空气流动的描述 2.2 升力 2.3 阻力 2.4 飞机的低速空气动力特性 2.5 增升装置的增升原理 飞行原理/CAFUC 飞行原理/CAFUC 2.5 增升装置的增升原理 第二章 第 页4 迎角与速度的关系 速度 迎角 飞机的升力主要 随飞行速度和迎角 变化。在大速度飞 行时，只要求较小 迎角，机翼就可以 产生足够的升力维 持飞行。在小速度 飞行时，则要求较 大的迎角，机翼才 能产生足够的升力 来维持飞行。 第二章 第 页5 为什么要使用增升装置 用增大迎角的方法来增大升力系数从而减小速度是有限的，飞
2、机 的迎角最多只能增大到临界迎角。因此，为了保证飞机在起飞和着 陆时，仍能产生足够的升力，有必要在机翼上装设增大升力系数的 装置。 增升装置用于增大飞机 的最大升力系数，从而缩 短飞机在起飞着陆阶段的 地面滑跑距离。 第二章 第 页6 主要增升装置包括： 前 翼 后襟翼 前襟翼 第二章 第 页7 2.5.1 前缘缝翼 前缘缝翼位于机翼前缘，在大迎角下打开前缘缝翼，可以延 缓上表面的气流分离，从而使最大升力系数和临界迎角增大。在 中小迎角下打开前缘缝翼，会导致机翼升力性能变差。 第二章 第 页8 前缘缝翼 下翼面高气流流 隙，近上翼面流。一方面降低逆梯 度，延气流分离，增大最大升力系数和界迎角。
3、另一方面，减 小了上下翼面的强差，减小升力系数。 第二章 第 页9 前缘缝翼对压强分布的影响 大迎角下，使用前 翼可以增加升力系数。 第二章 第 页10 2.5.2 后缘襟翼 分裂襟翼 （The Split Flap） 简单襟翼 （The Plain Flap） 开缝襟翼 （The Slotted Flap） 后退襟翼 （The Fowler Flap） 后退开缝襟翼 （The Slotted Fowler Flap） 放下后缘襟翼，使升力系数和阻力系数同时增大。因 此，在起飞时放小角度襟翼，着陆时，放大角度襟翼。 第二章 第 页11 分裂襟翼（The Split Flap） 分裂襟翼是一块从
4、机翼后段下表面向下偏转而分裂出的翼面 ，它使升力系数和最大升力系数增加，但临界迎角减小。 第二章 第 页12 放下分裂襟翼后，在机翼和襟翼之的楔形区形成流，强 降低，吸引上表面气流流速增加，上下翼面差增加，从而增大了 升力系数，延了气流分离。 此外，放下分裂襟翼使得 翼型弯度增大，上下翼面 差增加，从而也增大了升力 系数。 分裂襟翼（The Split Flap） 第二章 第 页13 简单襟翼 （The Plain Flap） 襟翼与副翼形状相似。放下 襟翼，增加机翼弯度， 而增大上下翼面强差，增大升力系数。但是放 襟翼使得 差阻力和 阻力增大，阻力比升力增大更多，使得升阻比降低。 第二章 第
5、 页14 大迎角下放简单襟翼，由于弯度增加，使上翼面逆压梯度增大 ，气流提前分离，导致临界迎角降低。 简单襟翼 （The Plain Flap） 第二章 第 页15 开缝襟翼 （The Slotted Flap） 开缝襟翼在 襟翼的基上行了改。在下偏的同时进行开 缝，和简单襟翼相比，可以进一步延缓上表面气流分离，增大机翼弯 度，使升力系数提高更多，而临界迎角却降低不多。 第二章 第 页16 开缝襟翼 （The Slotted Flap） 下翼面气流经开缝流向上翼面 开缝襟翼的流线谱 第二章 第 页17 后退襟翼（The Fowler Flap） 后退襟翼在 襟翼的基上行了改。在下偏的同向后滑
6、，和 襟翼相比，增大了机翼弯度也增加了机翼面，从而使升 力系数以及最大升力系数增大更多，界迎角降低少。 第二章 第 页18 后退开缝襟翼 （The Slotted Fowler Flap） 后退开缝襟翼结合了后退式襟翼和开缝式襟翼的共同特点，效果最 好，结构最复杂。 大型机普遍使用后退双开或三开的形式。 双开 三开 第二章 第 页19 747的后退开缝襟翼 第二章 第 页20 2.5.3 前缘襟翼 前襟翼位于机翼前。前襟翼放下后能延上表面 气流分离，能增加翼型弯度，使最大升力系数和界迎角 得到提高。 前襟翼广泛用于高音速机和超音速机。 第二章 第 页21 B737-800的前缘襟翼 第二章 第 页22 增升装置的原理总结 第二章 第 页23 增升装置的原理总结 增升装置主要是通过三个方面实现增升： 增大翼型的弯度，提高上下翼面压强差。 延缓上表面气流分离，提高临界迎角和最大升力系数。 增大机翼面积。 增升装置的目的是增大最大升力系数。 第二章 第 页24 本章小结 飞行原理/CAFUC n连续性定理、伯努利定理 n升力产生的原因、机翼的压力分布 n附面层分离的原因及分离点移动的规律 n诱导阻力 n升力系数、阻力系数和升阻比 n增升装置的增升原理。 n后缘襟翼的功用，增升的基本方法和原理，放襟翼对 气动性能影响
