诱导阻力

百科 12-03 阅读:7442 评论:0

翼面与一般物体相似,也有摩擦阻力和差压阻力。对机翼来说,两者都是“翼型阻力”。除了翼型阻力之外,机翼上还有“诱导阻力”(也被称为“感应阻力”)。它只是翅膀的一种抵抗形式。由于这种阻力是伴随着机翼上举力而产生的。或许可以说,这是一个用来产生举力的代价。

当飞机水平地飞行时,机翼上方的压力会下降,而下方的压力会上升,再加上空气的摩擦力,就会产生Y举力。这个就是气流对机翼的作用力,根据作用力和反作用定律,必然存在一个反作用力,即负转刀力(-Y),它由机翼向气流运动,气流的方向向下,因此,使气流向下旋转一个角度,这个角度叫做“洗角角”。随著下洗角的出现,气流的流速也随之下降。这个速度被称为“下洗速度(w)”。风洞实验也可以观察到下洗法的存在。

翼型阻力

试验结果表明:在飞行过程中,下翼面压力较大,上翼面压力较小;因为机翼展长有限,所以上、下翼面压强差使气流从下翼面绕过机翼尖端,流向机翼顶部。在翼尖处,当气流绕过翼尖时,就会不断地形成涡旋。涡旋是空气团的旋转。当飞机向前飞行时,涡旋从机翼尖端向后移动,产生了一个低冲速度(w)。双翼尖端的下洗速最大,向中心方向逐渐减小,向中心方向减小;因为涡流能使周围的空气随之旋转,而这又归功于空气的粘滞。当空气转动时,越靠内圈,转动的速度越快,越靠外圈,转动的速度越慢。所以,离机翼顶端越远,气流垂直下降的速度越小。

图中是某一翼型的下洗速度曲线。和原来的相对速度v构成合速u。从u到v的夹角是从a1开始的。下洗角使原冲角减小。按举Y的原始函义,它应该垂直于相对速度v,但当气流流过机翼后,由于下洗速度w的作用,使v的方向改变,向下旋转一个下洗角a1,变成u。所以,举Y的角度也应为a1,并且垂直于u变成y1。这里的下洗角很小,所以y和y1通常可以看作相等。飞机在此时仍然沿着原来的v方向前进。而y1既不同于原始速度v,必然有一个投影为Q;其方向与飞机的飞行方向相反,其作用是阻止飞机前进。其实就是一种抵抗这个阻力是由提升力引起的,因此被称为“诱导阻力”。这是由于气流下洗使初始举力发生偏转所产生的附加阻力,不包括在翼型阻力中。

在机翼前的一排小箭头代表了最初的流速,而在后面的一排小箭头代表了流过机翼后偏转一个角度的流速。诱发阻力与翼型平面、翼型轮廓、展弦比,尤其是同举力有关。

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