在(zài)机翼上,压力最高的(de)点也就是(shì)所谓的驻点(diǎn),在驻点处是空气与前缘相遇的(de)地方。空气相对(duì)于(yú)机(jī)翼(yì)的速度减小到零(líng),由伯(bó)努利(lì)定理知(zhī)道这是压力最大的(de)点。上翼面和下(xià)翼面的空气必须从这个点由静止加速离(lí)开。在一(yī)个(gè)迎角为零(líng)、完全(quán)对称的机翼上,从驻点(diǎn)开(kāi)始,流(liú)经上下(xià)表面的气(qì)流(liú)速(sù)度是相同(tóng)的,所以(yǐ)上(shàng)下表(biǎo)面的压力变(biàn)化也是完全相(xiàng)同的。这和在(zài)狭(xiá)长截面的(de)文氏管中的流动是相似(sì)的(de),在流速达到最大(dà)点,其压力达到最低。在(zài)这个最低(dī)压力点之(zhī)后,两个表面的流速同时降低。空气最终必定(dìng)要回到主来流当中,压力也恢复(fù)到正(zhèng)常。由于上下表面(miàn)的速度和压力特性是相同的,所以这种(zhǒng)状态(tài)的机(jī)翼不(bú)会产生升力。

如果对称(chēng)机翼相对来(lái)流旋转了一个迎角,驻点就会稍(shāo)稍向前缘的下表面(miàn)移动,并且流经上下表面(miàn)的空气流动情况也发(fā)生的改变,流经上表面的空气被迫多走了一段距(jù)离(lí),在(zài)上(shàng)下表面,空气仍(réng)然(rán)有一个从驻(zhù)点加速离开的过(guò)程(chéng),但(dàn)是下表(biǎo)面的最(zuì)高速度要小(xiǎo)于(yú)上(shàng)表面的最(zuì)高速度。因(yīn)此,机翼下(xià)表面的压(yā)力就比(bǐ)上表面的压力(lì)大,升力由此产生。所以(yǐ),知道旋转一个正的迎角,对称翼型完全能够产生升力。

一个有(yǒu)弯(wān)度的翼(yì)型展示了与对称翼相似的速(sù)度和压力分布,但是(shì)由于翼型存在弯曲,尽管弦线的位(wèi)置(zhì)可能(néng)是几何零迎(yíng)角,平均压力和(hé)升力与对称翼型(xíng)仍(réng)然(rán)存在差异。
在(zài)某(mǒu)些几何迎角(jiǎo)为负的位置上,上下表面的平均压(yā)力是可能(néng)相等的,因(yīn)此有(yǒu)弯度(dù)翼型存(cún)在一个零升迎角,这(zhè)是翼型的气动力零点。尽(jìn)管在这(zhè)个迎角下没(méi)有(yǒu)产生升(shēng)力(lì),但由于翼型弯度存(cún)在,上下面的流动特征(zhēng)是(shì)不(bú)一样的。因此,尽(jìn)管上下(xià)表面没有平均压力差,在翼表面上却会产(chǎn)生不(bú)平衡(héng)并(bìng)导致俯仰力矩的(de)产生,这个(gè)力矩(jǔ)在飞行器配平中非常重(chóng)要。

升力系数有一个非常明确的极(jí)限(xiàn)值。如果迎角太(tài)大或是弯曲度增加太(tài)多,流线(xiàn)就(jiù)会被破坏并且流动从机(jī)翼(yì)上分离。分离剧烈(liè)地改变(biàn)了(le)上下表(biǎo)面(miàn)的压力差,升力被大幅度降低,机(jī)翼处(chù)于失速状(zhuàng)态。
气流分离在小(xiǎo)范围内是一种普遍的现象(xiàng)。在上表面,流(liú)动可能在后缘前某个地方就分离了,气流在上下表面都可能分离,但是有可再附着(zhe)。这就是所谓的(de)气泡分离。
咨(zī)询航(háng)拍(pāi)服务可(kě)加(jiā)昆明俊鹰(yīng)无人(rén)机(jī)飞控手老鹰的(de)微信(xìn)laoyingfly |