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飞行原理民航大学

开缝襟翼在简单襟翼的基础上进行了改进,其作用类似于简单襟翼和前缘缝 翼的“综合” 。在下偏的同时进行开缝,和简单襟翼相比,可以进一步延缓上 表面气流分离,增大机翼弯度,使升力系数提高更多,而临界迎角却降低不多。
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后缘襟翼
③开缝襟翼 (The Slotted Flap)
Better lift performance for any AOA
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1.9 增升装置 Lift Augmentation
增升装置是用来增大飞机的最大升力系数的装置
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1.9 增升装置
L
=W

1 2
ρV 2SCL
=
mg
大速度飞行时,小迎角; 以小速度飞行,大迎角。
用增大迎角的方法维持小飞行速度是
速 度
迎 有限度的。因为当迎角增大到临界迎 角 角时,升力将随迎角的增加而降低。
同时,放下前缘襟翼能增加翼型弯度。 使最大升力系数和临界迎角得到提高。
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B737-800的前缘襟翼 (克鲁格襟翼)
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Leading edge flaps extended:
• Increase the wing`s stalling AOA • Increase the wing level pitch attitude
失速产生的根本原因是飞机的 迎角超过临界迎角。
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失速 (STALL)
The angle at which stall occurs is called the critical angle of attack.
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失速 (STALL)
The critical AOA is a function of design and does
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Yaw
Ailerons Spoilers Trailing Edge Flaps
CG
Roll
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Horizontal Stabilizer Elevator
Leading Edge Flaps
Pitch
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增升装置小结
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后缘襟翼
④后退襟翼(The Fowler Flap)
后退襟翼在简单襟翼的基础上进行了改进。在下偏的同时向后滑动,和简单 襟翼相比,增大了机翼弯度也增加了机翼面积,从而使升力系数以及最大升力 系数增大更多,临界迎角降低较少。故增升效果好。高速飞机采用较多。
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主要增升装置: ① 前缘缝翼 ② 后缘襟翼 ③ 前缘襟翼 ④ 喷气襟翼
1.9 增升装置
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前缘襟翼
前缘襟翼广泛用于高亚音速飞机和超音速飞机。 大迎角飞行时,前驻点下移,机翼前缘的绕流很强,上翼面前部的逆压梯度
很大,容易造成气流分离。机翼上表面前缘襟翼放下后,改善了前缘的绕流情况, 能延缓上表面气流分离。
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后缘襟翼
⑤后退开缝襟翼 (The Slotted Fowler Flap)
后退开缝襟翼结合了后退式襟翼和开缝式襟翼的共同特点,效果最好,结 构最复杂。现代高速和重型飞机广泛使用。
大型飞机普遍使用后退双开缝或三开缝的形式。
双开缝
三开缝
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后缘襟翼 ⑤后退开缝襟翼 (The Slotted Fowler Flap)
The greater the flap deflection, the lower the stalling speed.
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放下后缘襟翼,使升力系数和阻力系数同时增大。因此,在起飞时放小角度 襟翼,着陆时,放大角度襟翼。
Take off
Landing
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后缘襟翼
② 简单襟翼 (The Plain Flap)
简单襟翼与副翼形状相似。放下简单襟翼,增加机翼弯度,进而增大上下 翼面压强差,增大升力系数。
但是放简单襟翼使得压差阻力和诱导阻力增大,阻力比升力增大更多,使 得升阻比降低。
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• LE Slots work like fixed slats and affect performance by increasing the stalling angle of attack.
Leading Edge Slat Leading Edge Slot
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主要增升装置: ① 前缘缝翼 ② 后缘襟翼 ③ 前缘襟翼 ④ 喷气襟翼
第一章 亚音速空气动力学
• 1.1 物理基础 • 1.2飞行大气环境与标准大气 • 1.3空气流动的描述与基本定理 • 1.4 翼型和机翼形状及参数 • 1.5 气动力的合力、力矩及其系数 • 1.6 升力 • 1.7 阻力 • 1.8 升力与阻力的关系 • 1.9 增升装置 • 1.10 失速
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主要增升装置: ① 前缘缝翼 ② 后缘襟翼 ③ 前缘襟翼 ④ 喷气襟翼
1.9 增升装置
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喷气襟翼
喷气襟翼的基本原理是,利用从涡轮喷气发动机引出的压缩空气或燃气流, 通过机翼后缘的缝隙沿整个翼展向后下方以高速喷出,形成一片喷气幕如图所 示,这一方面增加了机翼上、下表面的压力差;另一方面,喷气的反作用力在 垂直方向上的分力也使机翼升力大大增加。
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1.9 增升装置
增升装置的工作原理
增升装置主要是通过三个方面实现增升: ① 改变翼型弯度 增大翼型的弯度,提高上下翼面压强差。 ② 控制附面层 增大附面层内的气流速度延缓上表面气流分离; 吹除附面层和吸除附面层 ③ 动力增升 利用喷气式发动机动力改变推力方向来获得动升力。 采用喷管可旋转的发动机来实现
Ø 前缘襟翼
Ø 喷气襟翼
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第一章 亚音速空气动力学
• 1.1 物理基础 • 1.2飞行大气环境与标准大气 • 1.3空气流动的描述与基本定理 • 1.4 翼型和机翼形状及参数 • 1.5 气动力的合力、力矩及其系数 • 1.6 升力 • 1.7 阻力 • 1.8 升力与阻力的关系 • 1.9 增升装置 • 1.10 失速 • 1.11 特殊情况
1.9 增升装置
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后缘襟翼
飞机的襟翼是机翼上可以偏转和或 滑动的翼片,平时飞机停在机场上或 在高空巡航飞行时,襟翼都收拢在机 翼上。
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对称地位于两边机翼后缘内侧
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后缘襟翼
① 分裂襟翼 (The Split Flap) ② 简单襟翼 (The Plain Flap) ③ 开缝襟翼 (The Slotted Flap) ④ 后退襟翼 (The Fowler Flap) ⑤ 后退开缝襟翼 (The Slotted Fowler Flap)
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前缘缝翼增升原理
前缘缝翼
在接近临界迎角时,上翼面的气 流分离是使升力系数降低的主要 原因,因此,在此迎角下,利用 前缘缝翼能提高最大升力系数和 临界迎角
在小迎角的情况下,上翼面的气流分离本来就很弱,此时若打开前缘缝翼,不 仅不能增大最大升力系数,反而会使上下翼面的压强差减小而降低升力系数。
放下襟翼,在后缘和机翼之间,形成涡流区,压 力降低,对机翼上表面的气流有吸引作用,使其流 速增大,上下压差增大,既增大了升力,同时又延 缓了气流分离。
另一方面,放下襟翼,机翼翼剖面变得更弯曲, 使上、下表面压力差增大,升力增大。
由于以上两方面的原因,放下分裂襟翼的增升效 果相当好。但因大迎角放下襟翼,上表面的最低压 力点的压力更小了,使气流更易提前分离,故临界 迎角失速 (STALL)
1、失速的根本原因
失速是指飞机迎角超过临角迎角,不 能保持正常飞行的现象。
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随迎角增加,上
翼面气流分离现 象逐渐发展。
迎角超过临界迎
角后,上翼面产生 强烈的气流分离。
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失速 (STALL) 1、失速的根本原因
Leading Edge Slat
前缘缝翼
Leading Edge Slot
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前缘翼缝
前缘缝翼
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前缘缝翼增升原理示意图
前缘缝翼
α
α
闭合
打开
下翼面高压气流流过缝隙,贴近上翼面流动。 一方面降低逆压梯度,延缓气流分离,增大最大升力系数和临界迎角。 另一方面,减小了上下翼面的压强差,减小升力系数。
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前缘缝翼
CL 前缘缝翼打开 前缘缝翼闭合
αcrαcr
α
前缘缝翼在小迎角时并不能起到增加升力的作用,只在大迎角时使用。
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