从飞机顶上向下看去,机翼在平面上的投影形状叫机翼平面形状(见图2-9)。表

示机翼平面形状的参数有:

机翼面积:机翼在水平面内的投影面积叫机翼面积,用符号s表示,如图2-9中阴影部分所示。

梢根比(又称梯形比):翼梢弦长和翼根弦长之比,用符号u表示。u=b梢/b根。

翼展展长:左右两翼尖之间的距离叫展长,用符号z表示。

展弦比:展长与弦长之比叫展弦比,用符号入来表示。如果机翼形状不是矩形,

弦长应取平均几何弦长b平均°b平均=s/l,这样, 人=l/b=l/B平均=l2/s。

现代民用运输机一般采用大展弦比机翼,人=7~8,随着飞行速度的提高,展弦比将逐渐减小。

后掠角:沿机翼展向等百分比弦线点连线与垂直机身中心线的直线之间的夹角叫后掠角,用符号x来表示(见图2-10)。飞机说明书中给出的常有机翼前缘后掠角,用xo表示。机翼1/4弦线点连线后掠角,用x1/4表示。现代民用运输机机翼的后掠角x1/4大约在30°左右。

平均空气动力弦长:与实际机翼面积相等,气动力矩特性相同的当量矩形机翼的弦长,叫做平均空气动力弦长,用符号bA来表示。它是计算空气动力中心(焦点)位置、纵向力矩系数等常用的一种基准弦长。

机翼相对机身的安装位置机翼相对机身中心线的高度位置:上单户弦线翼、下单翼和中单翼(见图2-11)。

机翼相对机身的角度,安装角。安装角的大小应按照飞机最重视的飞行姿图2-10机翼上有代表性的后掠角  态来确定。以巡航姿态为主的运输机,考虑到减小阻力,安装角一般取4°左右。

上反角、下反角:机翼底面与垂直机体立轴平面之间的夹角,从飞机侧面看,如果翼尖上翘,就叫上反角,用符号ψ表示;如果翼尖下垂,就叫下反角,用符号-ψ表示(见图2-12)。

图2-9 不同的机翼平面形状机身中心线的垂直线

图2-11 不同的张臂式单翼机(a)伞式单翼机;(b)上单翼;(c)中单翼;(d)下单翼

图2-12 上反角和下反角1一立轴

机翼的安装角和上反角都是影响飞机飞行性能的重要结构参数。早期低速飞机,机翼采用木布结构并带有外撑杆,这种机翼的安装角一般是可调的。在飞机首次试飞之后,为了消除飞机固有的不平衡力矩,在校装飞机外形时,将机翼上反角调定之后,可以调整外撑杆(主要是后撑杆)的长度来调整机翼的安装角。通过调整外撑杆的长度加大安装角叫“内洗”(Wash in),通过调整外撑杆的长度减小安装角叫“外洗”(Wash out)。

对现代民用运输机来说,这两个角度在飞机设计制造中已被确定,飞机投人使用后不能再进行调整。为了保证飞机的适航性,在飞机的使用维护过程中,应保证这两个角度符合要求。

纵向上反角:机翼安装角与水平尾翼安装角之差叫纵向上反角(见图2-13)。

图2-13 飞机纵向上反角φ一纵向上反角

机身的几何形状和参数

为了减小阻力,一般机身前部为圆头锥体,后部为尖削的锥体,中间较长的部分为等剖面柱体。表示机身几何形状特征的参数有:机身长度Lsh、最大当量直径Dsh及其所在轴向的相对位置和机身的长细比入sh=lδh/Dsh。

作用在飞桃上的空气动力,空气动力、升力和阻力

飞机能在空中飞行最基本的事实是有一股力量克服了重力把飞机托举在空中,我们称这股力量叫升力。飞机在空中能向前飞行,还必须有动力装置产生推力,克服阻力使之向前运动。无论是升力还是阻力,都是飞机飞行时空气作用在飞机上的力。空气作用在与之有相对运动物体上的力称为空气动力。

飞机飞行时,作用在飞机各部件上的空气动力的合力叫做飞机的总空气动力,用R表示。飞机的总空气动力、升力和阻力,总空气动力R的作用点叫压力中心,总空气动力在垂直来流方向上的分量叫升力,用L表示,在平行来流方向上的分量叫阻力,用D表示(见图2-14)。

升力的产生,飞机的升力主要由机翼来产生。气流流过机翼表面时,在机翼上、下表面形成的压力差产生了升力。图2-15所示为用流线描述气流流过机翼的情况,相对气流与机翼弦线之间的夹角叫做迎角,用α来表示(见图2-15)。相对气流从机翼弦线的下方吹来,迎角为正;相对气流从机翼弦线的上方吹来,迎角为负。在从图2-15中可以看到,当气流以一定的正迎角流过具有一定翼型的机翼时,在机翼上表面流管变细,流线分布较密,在机翼下表面流管变粗,流线分布较疏。在低速流动中,忽略了空气的压缩性和粘性,根据前面阐述的流体流动的基本规律可以得出:机翼上表面的气流速度要加大,大于前方气流的速度,同时,静压要下降,低于前方气流的大气压力;相反,机翼下表面的气流速度要减小,小于前方气流的速度,同时,静压要上升,高于前方气流的大气压力。因此,在机翼表面形成了如图2-16所示的压力分布情况。机翼上表面各点的静压小于大气压力是吸力,叫做负压( AP),用垂直机翼表面箭头向外的矢量表示。机翼下表面各点的静压大于大气压力是压力,叫做正压(十Ap),用垂直机翼表面箭头向内的矢量表示。将各矢量的外端点用光滑曲线连接起来就得到了机翼.