XCE0102-6FGG676I压力中心是机翼气动力合力的作用点,而焦点则是机翼迎角变化时,机翼气动升力增量的作用点。因此,它们在研究机翼气动力特性时有着完全不同的作用。

正如前面所述:机翼压力中心的位置随着机翼迎角的变化而前后移动。在一定的

迎角范围内,迎角增大,机翼压力中心前移;迎角减小,机翼压力中心后移。而机翼的焦点位置却不随迎角改变。在低速飞行中,机翼焦点的位置保持在25%不变。关于这一点,在后面的章节中还有更详细的叙述。

机翼焦点及焦点位置对研究飞机的稳定性和操纵性有着重要的意义。因为机翼焦点的位置不随迎角的变化而改变,所以,在研究由于迎角改变,机翼气动升力变化对飞机稳定性及操纵性影响时,就可以在原有气动力大小和位置不变的情况下,只将气动升力的增量作用到焦点上,也就是只研究作用在焦点上的气动升力增量对飞机稳定性和操纵性的影响就可以了。

机翼表面积冰(雪、霜)对飞机飞行性能的影响

机翼是飞机的主要气动力部件,它用来产生飞机飞行时所需要的升力。如果机翼的形状、表面状态或机翼和其他部件的相对位置不符合要求,都会使飞机的飞行性能变坏,甚至造成飞行事故。

机翼表面的积冰或雪和霜会改变机翼的翼型,加大机翼的迎风面积,使机翼表面变粗糙、凹凸不平,影响机翼表面附面层的流动状态,大大增加摩擦阻力和压差阻力。飞行阻力的增大,平飞时所需要的发动机的推力也要增加,从而使飞机的最大平飞速度减小,燃料消耗量增加,飞机的航程减小,巡航性能变坏。

机翼表面积冰破坏了机翼的翼型,在相同的速度和迎角的情况下,机翼的升力要比不结冰时的升力小,这也给飞机的起飞和爬升带来困难。在达到离地的速度和迎角时,升力小不能使飞机离地。为了离地必须再加大速度,而阻力的增大又使起飞加速困难,从而使起飞的滑跑距离大大加长。爬升时,阻力的增加又使飞机的上升角度和上升速度减小,增加了爬升越障的困难。如果两侧机翼结冰不对称,还会造成飞机两侧的重力和气动力不平衡,使飞机向一侧倾斜,给飞机的操纵带来困难。

机翼表面积冰使附面层过早分离,减小了最大升力系数和临界迎角,使飞机过早地出现失速的现象,如果操纵不当会导致飞行事故的发生。最大升力系数的减小提高了飞机的最小平飞速度,也对飞机的着陆不利。

高速飞行的一些特点,空气的可压缩性和飞行马赫数

空气的可压缩性,空气是可压缩的流体。所谓的可压缩性是指一定量的空气在压力或温度变化时,其体积和密度发生变化的特性。

在第1章1.1节中已经介绍过不同的介质具有不同的可压缩性,并且可以把小扰动在介质中传播的速度一音速的大小看成是表示介质可压缩性大小的一个指标。音速越大,表明介质的可压缩性越小。对于同一种介质来说,音速只和介质的温度有关。大气层中,空气的温度随时间、地点而变化,音速也随之改变,这就表示在大气层中各处空气的可压缩性是不一样的。

在前面讲述低速飞行的空气动力时,把空气看成是不可压缩的,从而将连续方程简化,并结合伯努利方程解释了空气动力的产生过程。这是因为低速飞行时,由于速度变化带来的压力变化很小,空气的可压缩性表现得不明显。为了简化起见,可以认为空气是不可压缩的,即p=常数。随着飞行速度的不断提高,空气的压缩性逐渐明显地表现出来,特别是高速飞行时,空气的可压缩性引起了空气流动规律的一些本质性的变化,这时就不得不考虑空气的可压缩性了。由此可见,空气的可压缩性是造成高速飞行不同于低速飞行的主要原因。

飞机飞行的马赫数,因为大气层中各处空气的可压缩性并不相同,而可压缩性的大小又通过当地空气音速的变化表现出来,所以,在飞机飞行中,空气所表现出来的可压缩程度就不仅仅取决于飞机的飞行速度(空速),与飞机飞行当地的音速大小也有关系。飞行速度大小表明飞机飞行时,造成空气局部压力变化的大小,而音速的大小则表示了飞行当地空气被压缩的难易程度。为此我们引入了飞行马赫数这个概念。

飞机飞行的马赫数等于前方来流的速度v(即飞机相对气流的速度)与当地音速色之比。即ma=u/a,是一个无量纲的量。飞机飞行的马赫数ma既反映了飞机飞行对空气施加的压力变化量的大小(v),也反映了空气可压缩性的大小(a)。Mc数越大说明飞行的速度越大或音速越小,空气局部的压力变化越大或空气越容易被压缩。这样,空气的可压缩性表现得越明显,对飞行的影响就越大。所以,计算飞机空气动力时是否考虑空气压缩性的影响就要以飞机飞行马赫数的大小来确定。当ma<0.4时,空气的可压缩性对飞机空气动力的影响可以忽略不计,但当0.4<ma<1.0时9空气的可压缩性对飞机空气动力的影响就不可忽略了,必须对利用低速空气动力学计算的空气动力进行压缩性修正。当Mc>1.0时,就必须用考虑空气可压缩性的高速空气动力学来进行研究了。

气流流动的加速、减速特性，气流低速流动时,不考虑空气的可压缩性(p=常数),连续性定理的公式可简化为:u1A1=u2A2=u3A3=…(式(2-3)),由此得出气流流速与流管截面面积成反比的简单关系。

如果考虑空气的可压缩性,问题就不这么简单了。气流的流速减慢,静压就要升高,流体的密度就要变大,这时在质量守恒定律的约束下(p1uia1=p2v2A2=p3u3A3=…) (式(2-2)),流管截面面积如何变化就变得比较复杂了。

表2-1给出了空气密度和流管截面面积随气流流速变化而变化的情况。在不同的流动ma数下,流速都增加1%,空气密度和流管截面面积变化的百分数分别列在表中的第三行和第四行。从表中可以看到:当ma<0.4时,流速增加1%,流速变化带来的空气密度的变化很小,可以忽略不计,认为ρ=常数,这样,流管的截面面积就必须减小,才能使ρvA保持常数,使气流加速。所以,低速流动的气流是通过流管变细来实现加速的。当0.4<Ma<1.0时,流速每增加1%,空气密度的减小仍小于1%,流管的裁面而和仍然尊浦小.利用滤波电容对电荷的存储作用,当负载电流很小时,由多个电容和二极管可以获得几倍于变压器二次电压的直流电压,具有这种功能的整流电路称为倍压整流电路。

图10.1.8所示为二倍压整流电路,变压器二次电压v2=２\/２sin ωt,当u2处于正半周(a端为正,b端为负)时,D1导通、D2截止,u2向电容器Cl充电,电压极性为右正左负,峰值电压可达2v2;当p2处于负半周(a端为负,b端为正)时,D1截止,D2导通,v2+ycl(电容器CI两端电压)向电容器C2充电,电压极性为右正左负,峰值电压为2,涯T2,即yo=yco=2诌″2,故图10,1.8为二倍压整流电路。这是因为当电路接的负载电阻RL很大(负载电流小)时,C2的放电时间常数t=RL C2))r(电源电压周期),C2两端电压在一个周期内下降很小,输出电压。为变压器二次电压峰值的两倍。利用同样的原理可实现所需电源电压倍数的输出电压。分析此类电路时假设电路空载(rl=∞)。

倍压整流电路,通常该电路中的二极管承受的最大反向电压uM大于2.uy2.Cl的耐压大于,√y2,c2的耐压应大于2・√772。倍压整流电路一般用于高电压、小电流(几毫安以下)和负载变化不大的直流电源中.

深圳市唯有度科技有限公司http://wydkj.51dzw.com/