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战斗机在倒飞时机翼是如何获得升力的?
升力,机翼,飞机战斗机在倒飞时机翼是如何获得升力的?
发布时间:2019-02-08加入收藏来源:互联网点击:
回答于 2019-09-11 08:43:50
对于这个问题,老鹰航空来专业解释一下吧:
首先,纠正一下,不是所有和飞机或者飞行有关的问题都是用“伯努利方程”就能够解释的,如果这样,那么《空气动力学》这门课就没有必要开设了,似乎随便一个人现在都很懂了。
第二,为了解释这一个问题,详细介绍一下升力曲线的相关背景知识。
飞机的升力主要来自于机翼,升力的公式=升力系数*动压*机翼面积,动压=1/2*空气密度*速度²,公式中的升力系数除了和翼型有关系之外,还和机翼的俯仰角有着密切关系。航空工程上必须计算或者试验方式得到这个飞机升力系数和俯仰角之间的关系,这就是升力系数曲线图。具体可以参考下图:
总的来说,飞机升力系数随着机翼俯仰角的增加而增加,但是增加到一个临界值时,就会突然下降,这是因为飞机表面气流分离,所以这个角度称之为失速迎角。而由于机翼翼型弯度的存在,机翼攻角为零度时,升力系数并不为零;相反而是随着角度的继续下降到一个负角度时,此时的升力系数恰好为零,这个负的角度成为之零升迎角。
在零升迎角和失速迎角之间,升力系数和俯仰角几乎呈现一个直线关系,那么可以利用一次函数的形式构建出这一区间范围内的升力系数函数表达式,这一表达式非常重要,是很多飞控计算机自动控制飞行的基础。
另外需要介绍一个概念——预安装角,也就是飞机机翼安装在飞机机身上时,并不是水平安装的,而是呈现一个小的角度,大约范围在2°-4°之间。当飞机机身平飞时,机翼并不是水平的,而是保持一个小的角度,这样才能够产生足够的升力系数。
第三,以上都是背景储备知识,现在,如果此时飞机倒飞(倒飞时机翼升力系数曲线数值上会发生变化,但是变化趋势类似),那么需要注意一个基本要求——就那就是机翼的升力系数不能为零,否则飞机就会掉高度。
当飞机倒飞时,注意细节就会发现两个现象:
飞机的机身并不是水平的,而是呈现一个角度,这样就可以确保飞机机翼与水平气流之间呈现出一个小角度,当然这个小角度都是大于零升迎角的。这样就可以保证机翼产生了大于零的升力系数。
倒飞时飞机机翼升力系数比正常飞行要小,为了确保飞机升力的足够大,根据升力公式,就要加大油门(前推节油阀),增强推力,提高飞机飞行速度,从而加大此时的动压,这就可以产生一个和重力相等的升力。
所有的操作方式都是为了确保此时的机翼产生足够的升力,这样飞机就可以安全倒飞了。
OK,关于问题就回答到这里吧。
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回答于 2019-09-11 08:43:50
倒飞时,虽然此时机翼方向反了,但还符合飞行力学原理,所以此时机翼仍可产生升力。飞机正常飞行,产生升力是上下机翼面流速压力差获得的。战斗机需要能做各种机动动作。迎角需要随时进行调整,用空气的反作用力来机动。空气与动力的问题在战斗机设计阶段,风洞实验中各种情况都考虑过。所以无论正常,偏转,倒飞都是符合动力学的,可以正常做出这些机动动作。
升力如何产生,不是看剖面形状,而是机翼仰角。多数机翼剖面是上下对称的。倒飞时只需注意飞行方向,以及对应的机翼保持升力仰角,就可保持升力。但此时的襟翼迎角和正飞时状态相反。倒飞本身没任何设计问题。升力产生的原理和正飞一样,但操作和驾驶员空间感需要特别注意,只有长期训练的飞行员可以做出这种特技动作。
飞机的翼型都是中间双凸的,升力靠气体流经翼面产生,因此机翼两边薄中间鼓,机翼产生升力来其水滴状流线型。战斗机能够在倒飞的时候仍有升力,凭借的便是此原理。机翼设计上表面凸起的程度要大些,但程度并不太大,倒飞时飞行员会操作舵面改变飞机襟翼的偏转程度。这样可使腹鳍翼起稳定作用。可以控制飞机操作,升力仍然是向上的,倒飞时战斗机依然可以爬升。只要保持舵面操纵。垂直起降飞机升空甚至不靠机翼。
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