機(jī)翼上的空氣動(dòng)力

我們知道，機(jī)翼上除了有各種阻力：摩擦阻力、壓差阻力、誘導(dǎo)阻力(超音速飛行，還有波阻和熱阻)之外，機(jī)翼還必須產(chǎn)生保證飛行的升力。這就是當(dāng)機(jī)翼同迎面氣流有一個(gè)角度(沖角)時(shí)，在機(jī)翼上會產(chǎn)生空氣動(dòng)力R。這個(gè)力叫總空氣動(dòng)力。它可分解為二個(gè)力：一是平行迎面氣流的阻力Q；二是同迎面氣流垂直的升力Y。

研究與實(shí)驗(yàn)證明，阻力Q、升力Y的大小與空氣密度ρ、機(jī)翼面積S以及飛行速度V有關(guān)。

但影響升力和阻力的并非只是上面的三個(gè)因素。沖角的變化、機(jī)翼的翼型與機(jī)翼的平面形狀，以及其他許多因素都有很大的影響。所以在計(jì)算升力Y與阻力Q的公式里，還包含著一個(gè)相應(yīng)力的修整系數(shù)。這個(gè)系數(shù)反映了許多其他因素的影響。從風(fēng)洞的實(shí)驗(yàn)中，可測得這個(gè)相應(yīng)力的系數(shù)。升力與阻力的公式：

上面公式中，Cy與Cx是未知的升力系數(shù)和阻力系數(shù)。但可用下面的公式計(jì)算：

顯然，在運(yùn)用上面公式時(shí)，必須先知道阻力Q和升力Y的值。因而，首先要做風(fēng)洞實(shí)驗(yàn)。通過實(shí)驗(yàn)可測出速壓，阻力Q和升力Y的數(shù)值。從上面公式看出，當(dāng)我們知道了機(jī)翼面積，就很容易計(jì)算出機(jī)翼的阻力系數(shù)Cx和升力系數(shù)Cy。

為了計(jì)算不同沖角的Cx和Cy，一般取沖角變動(dòng)范圍是從α=－4°～18°或20°。這樣，取得一組Cx與Cy的值，可做升阻極曲線。

當(dāng)我們知道了升力系數(shù)Cy與阻力系數(shù)Cx以后，很容易用下列公式計(jì)算出真正機(jī)翼的阻力與升力：

如果公式中，S用米2；用公斤/米2，這時(shí)算得的阻力和升力的單位為公斤。

機(jī)翼的風(fēng)洞實(shí)驗(yàn)，不僅可確定Cy與Cx的值，而且可確定對應(yīng)A點(diǎn)的力矩系數(shù)。當(dāng)測得不同沖角下的Rm值后，對應(yīng)A點(diǎn)的力矩等于：

MA=Rm·bcpo(bcp為平均幾何弦長)

知道了力矩后，用下公式很容易求得A點(diǎn)的力矩系數(shù)：

到此為止，我們可取得一系列的Cy、Cx和CmA的數(shù)值，此些數(shù)值都在所取的攻角范圍內(nèi)，從而，可作出CmA同α及Cy同α變化的曲線。

這樣，我們就可很方便地根據(jù)圖表查得對應(yīng)沖角的CmA及Cy值，然后再根據(jù)CmA及Cy值在Cm－Cy圖表中找出曲線Cy同CmA交點(diǎn)即為Cm值。

(愉璞節(jié)譯自“模型飛機(jī)的翼型”)