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2.3 機(jī)翼與升力

獲得浮力的措施

利用流動(dòng)的空氣獲得升力的簡(jiǎn)單方法,是采用平板對(duì)著風(fēng)稍微向上保持一定角度。平板受到風(fēng)的作用,對(duì)于支撐板的人來(lái)說(shuō),會(huì)感到板子有向上而且略向后的推力作用。該力垂直向上的分力稱為升力,水平向后的分力稱為阻力。該力的大小隨著風(fēng)的速度變化及板的角度變化而增減。機(jī)翼相對(duì)于風(fēng)的角度對(duì)于升力極為重要,稱其為迎角。這樣看來(lái),操作升力的大小是飛機(jī)操作的第一步。

若采用薄板翼,由于強(qiáng)度不足難以支撐大的升力。相對(duì)于空氣流方向的機(jī)翼的截面形狀稱為翼型,選擇翼型的標(biāo)準(zhǔn)是,在確保強(qiáng)度的同時(shí),還要采取措施使空氣流不發(fā)生紊亂。為了保證強(qiáng)度,需要有一定的厚度,但僅是單純地加厚難以期待獲得圓滑的空氣流,致使阻力變大。為了減小阻力,需要設(shè)法使流向周圍的空氣不發(fā)生紊亂。為此,要使機(jī)翼的后側(cè)(后緣)變尖,從而不會(huì)在機(jī)翼的后方形成空氣的渦流。

對(duì)于機(jī)翼的前側(cè)(前緣)來(lái)說(shuō),為了保證即使迎角變化,也能形成平滑順暢的空氣流,一般取圓滑的而不取尖銳的形狀。而且,借由機(jī)翼的上側(cè)和下側(cè)的曲率變化,使空氣的流動(dòng)方向和速度平穩(wěn)變化,從而得以使機(jī)翼上下的壓力差有效地發(fā)生。據(jù)此,以研制成功的NACA4412翼型為例,即使在較低的速度下飛行,也能獲得很高的升力。

既有飛行速度慢的小型飛機(jī),也有超聲速飛行的噴氣式戰(zhàn)斗機(jī)。依飛行環(huán)境不同所要求的性能,以及機(jī)翼周圍空氣的流動(dòng)不同,因此阻力的發(fā)生方式等也是各不相同的。今天已實(shí)用的翼型種類繁多。

本節(jié)重點(diǎn)

(1)面對(duì)風(fēng)向傾斜的插入板上會(huì)受到升力和阻力。

(2)對(duì)升力大、阻力小的翼型的探索在持續(xù)。

(3)依飛行環(huán)境不同采用各式各樣的翼型。

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