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誘導(dǎo)阻力的形成原因

作者:Anita 發(fā)布時間: 2021-12-18 10:27:02

簡介:】說白了就是,因為機翼產(chǎn)生升力的同時,會使得下翼面的氣壓高于上翼面的氣壓,這使得下翼面處的氣流都想往上跑來平衡壓差,但是前后都在吹風(fēng),它跑不過去,怎么辦呢?它就從側(cè)面,也就是沿著

說白了就是,因為機翼產(chǎn)生升力的同時,會使得下翼面的氣壓高于上翼面的氣壓,這使得下翼面處的氣流都想往上跑來平衡壓差,但是前后都在吹風(fēng),它跑不過去,怎么辦呢?它就從側(cè)面,也就是沿著飛機的機翼(展向)跑,從翼尖那里翻上去,但是它在往上翻的同時機翼在往前移動,所以等到它翻上去了,機翼就不再原處了,于是它剎不住車又往下走了,這樣一個不斷旋轉(zhuǎn)的過程,就會在翼尖處形成叫做尾渦的東西。也就是經(jīng)常你看飛機做機動時翼尖產(chǎn)生的那股云(當然這只是通俗的說法,此外這個地方可能說法不準確,戰(zhàn)斗機做機動產(chǎn)生的渦比較多,還有邊條翼產(chǎn)生的脫體渦,這個地方我們只討論翼尖渦),尾渦的能量非常之大,大型飛機的尾渦能夠把小飛機打翻,所以你就可以想成飛機機翼后面帶了一個龍卷風(fēng),這個龍卷風(fēng)使得機翼后面的氣流是往下流動的,(因為如果從飛機正面看,它右機翼的尾渦是從下到右到上,再倒下,也就是逆時針的),這個尾渦已經(jīng)闡述了非常強大,它就會帶動下翼面的空氣跟他一起斜向下流動(下洗),這樣我們知道迎角的概念是飛機弦線與相對風(fēng)的夾角,但是這時候相對風(fēng)在機翼下面斜向下了,這就使得迎角減小了(有效迎角),升力就不再是垂直方向而是斜向上翼面后方,那么這個時候把升力分解的話,那個向后的力就是誘導(dǎo)阻力了。
在飛機所受的所有阻力中,只有誘導(dǎo)阻力為升致阻力(由于升力的產(chǎn)生導(dǎo)致了它的產(chǎn)生),其他的都為零升阻力,就是垃圾,沒用。誘導(dǎo)阻力是產(chǎn)生升力必須附帶的產(chǎn)物,空速越大,可以簡單理解為斜向下的氣流越多,這個時候分力也就越大,當然,假設(shè)機翼無限長,也就是二維的情況的話,氣流也就沒地方跑到上翼面去了,所以二維翼型不存在誘導(dǎo)阻力,當然,并不是說誘導(dǎo)阻力不可減少,在氣動設(shè)計中是可以通過設(shè)計消減的,同時,與翼尖渦相關(guān)的一個有趣應(yīng)用就是翼梢小翼,這里就不展開講了,感興趣自行谷歌。
關(guān)于誘導(dǎo)阻力跟升阻比的關(guān)系,在升阻比定義中,阻力還包括了幾個其他阻力(壓差,粘滯,干擾..),誘導(dǎo)阻力系數(shù)為 Cd(induce)=Cl/(pi*Ar),其中AR為展弦比,可以只管的認為展弦比越大,在同等機翼面積下翼展越長,越接近無限翼展的2D情況,因此誘導(dǎo)阻力會變小。

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