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航空航天概论
第四章 飞机飞行的基本原理
4.2.3(6)
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第四章 飞机飞行的基本原理
4.2.3(7)
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第四章 飞机飞行的基本原理
4.2.4(1)4.2.4 飞机的阻力
作用在飞机上的空气动力在平行于气流速度方向上的分力就是飞机的阻力。按阻力产生的原因，飞机低速飞行时的阻力一般可分为：摩擦阻力、压差阻力、诱导阻力、干扰阻力。
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第四章 飞机飞行的基本原理
摩擦阻力当气流流过飞机表面时，由于空气存在粘性，空气微团与飞机表面发生摩擦，阻滞了气流的流动，由此而产生的阻力叫做摩擦阻力。摩擦阻力是在附面层中产生的。
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第四章 飞机飞行的基本原理
附面层(1)所谓附面层就是紧贴物体表面，流速由外部流体的自由流速逐渐降低到零的那一层薄薄的空气层。
附面层中气流的流动情况也是不同的，可分为层流附面层 和紊流附面层 。
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第四章 飞机飞行的基本原理
附面层(2)层流附面层：气流各层不相混杂而成层流流动，其摩擦阻力较小。紊流附面层：气流活动杂乱无章，并出现漩涡和横向运动，但整个附面层仍然附着于翼面，其摩擦阻力较大。尾迹：附面层脱离了翼面而形成大量宏观的漩涡。转捩点：层流附面层转变为紊流附面层的点。分离点：附面层开始脱离翼面的点。
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第四章 飞机飞行的基本原理
压差阻力运动着的物体前后由于压力差而形成的阻力叫做压差阻力。
压差阻力与物体的迎风面积、物体的形状以及物体在气流中的位置都有很大关系。
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诱导阻力诱导阻力是翼面所独有的一种阻力，它是伴随着升力的产生而产生的，因此可以说它是为了产生升力而付出的一种“代价”。
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干扰阻力干扰阻力就是飞机各部分之间由于气流相互干扰而产生的一种额外的阻力。
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4.2.4(2)阻力的计算公式：回目录页SvCXx）ρ（221=与计算升力时不同的是：Cx为阻力系数。对某一翼型、某一平面形状的机翼而言，阻力系数Cx不仅与迎角α有关，而且还与速度v的大小有很大关系。阻力系数曲线同样也由试验获得。S为参考面积，计算时应视使用的部件不同而不同。
§4.3 高速飞行的一些特点
4.3.1 音速和马赫数4.3.2 高速气流的特性4.3.3 激波回目录页
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4.3.1(1)4.3.1 音速和马赫数音波：声源在空气中震动，会使周围空气形成周期性的压强和密度变化的疏密波。传播声音的空气疏密波叫做音波。音速：音波在空气中传播的速度。
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4.3.1(2)马赫数：
马赫数简称M数，用以描述空气受压缩的程度。
马赫数的数学表达式为：
M= v / a
式中：v表示飞机在一定高度上的飞行速度，a表示当时飞机所在位置处的音速。
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4.3.1(3)简单地划分：M＜1：亚音速飞行M ＞1：超音速飞行M ＝1：等音速飞行航空上划分：亚音速区：M＜0.75跨音速区：0.75≤M＜1.2超音速区：1.2≤M＜5.0高超音速区：M≥5.0
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4.3.2(1)4.3.2 高速气流的特性当气流速度接近和高于音速时，大气呈现出强烈的压缩和膨胀现象，压力、密度和温度都会发生显著的变化，气流特性会出现一些不同于低速流动的质的差别。
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4.3.2(2)在高速流动时，一维流管中气流速度v和所流过的流管截面积s之间的关系为：式中，M为气流的马赫数，ds为流管截面积s的变化量；dv为气流速度v的变化量。vdvMsds)1(2−=回目录页
4.3.3激波4.3.3.1 扰动波的传播4.3.3.2 激波及其分类4.3.3.3 局部激波和临界马赫数回目录页回§4.34.3目录页4.3.3.4 提高临界马赫数的措施
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4.3.3.1(1)
4.3.3.1 扰动波的传播
扰动源在静止的空气中以速度v作等速直线运动，根据扰动源的不同运动速度，会出现四种可能的情况：扰动源静止不动：M＝0扰动源以亚音速运动：0 ＜M＜1扰动源以等音速运动：M＝1扰动源以超音速运动：M＞1回目录页
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M=0由于扰动源静止不动，所以扰动波以音速a向四周传播，形成以扰动源为中心的同心球面波。
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0＜M＜1
由于扰动源以亚音速运动，所以扰动源总是落后于扰动波，形成偏向扰动源前进方向的不同心球面波。
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M=1
由于扰动源以音速运动，所以扰动波总是与扰动源同时到达某一点，扰动波都迭聚在扰动源处，形成一个垂直于扰动源前进方向的波面。此波面成为受扰和未受扰空气的分界面。
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M＞1由于扰动源以超音速运动，所以扰动波总是落后于扰动源，在扰动源后面形成一个圆锥面，所有扰动波都被局限在这个锥面内。回目录页上一页该锥面称为马赫锥，马赫锥的半顶角称为马赫角μ。显然，M数越大，马赫锥就越尖锐。
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飞机飞行的基本原理(2)
