曝光臺 注意防騙
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顯的設(shè)計特征。如圖2－5
請注意機(jī)翼的上表面和下表面的彎曲(這個彎曲稱為拱形)是不同的。上表面的彎曲比下面的
彎曲更加明顯，下表面在大多數(shù)具體機(jī)翼上是有點(diǎn)平的。在圖2－5 中，注意機(jī)翼剖面的兩
個極端位置的外觀也不一樣，飛行中朝前的一端叫 前緣，是圓形的，而另一端叫尾緣，相
當(dāng)?shù)募猓叔F形。
在討論機(jī)翼的時候經(jīng)常使用一條稱為弦線的參考線，一條劃過剖面圖中兩個端點(diǎn)前緣和后緣
的直線。弦線到機(jī)翼上下表面的距離表示上下表面任意點(diǎn)的拱形程度。另一條參考線是從前
緣劃到后緣的，叫“平均彎度線”。意思是這條線到上下表面輪廓是等距離的。
機(jī)翼的構(gòu)造通過成形來利用空氣的對應(yīng)于特定物理定律的作用使得提供大于它的重量的作
用力。它從空氣獲得兩種作用力：一種是從機(jī)翼下方空氣產(chǎn)生的正壓升力，另外就是從機(jī)翼
上方產(chǎn)生的反向壓力。
當(dāng)機(jī)翼和其運(yùn)動方向成一個小角度傾斜是，氣流沖擊相對較平的機(jī)翼下表面，空氣被迫向下
推動，所以導(dǎo)致了一個向上作用的升力，而同時沖擊機(jī)翼前緣上曲面部分的氣流斜向上運(yùn)動。
飛行員航空知識手冊
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也就是說，機(jī)翼導(dǎo)致作用于空氣的力，迫使空氣向下，同時也就提供了來自空氣的相等的反
作用力，迫使機(jī)翼向上。如果構(gòu)造機(jī)翼的形狀能夠?qū)е律Υ笥陲w機(jī)的重量，飛機(jī)就可以飛
起來。
然而，如果所有需要的力僅僅來自于機(jī)翼下表面導(dǎo)致的空氣偏流，那么飛機(jī)就只需要一個類
似風(fēng)箏的平的機(jī)翼。當(dāng)然，情況根本不是這樣；在特定條件下被擾亂的機(jī)翼尾部氣流會足夠
導(dǎo)致飛機(jī)失去速度和升力。支撐飛機(jī)所需力的平衡來自機(jī)翼上方的氣流。這里它是飛行的關(guān)
鍵。大部分升力來自機(jī)翼上部氣流的下洗流(因機(jī)翼所產(chǎn)生的下降氣流)的結(jié)果，這個事實(shí)
必須透徹的理解才能繼續(xù)深入的研究飛行。然而，給機(jī)翼上表面產(chǎn)生的力和下表面產(chǎn)生的
力指定一個具體的百分比是既不正確也達(dá)不到實(shí)際目的。這些(來自上下表面的力以及它們
的比例)都不是恒定值，它們的變化不僅取決于飛行條件還和不同的機(jī)翼設(shè)計有關(guān)。
應(yīng)該明白不同的機(jī)翼有不同的飛行特性。在風(fēng)洞和實(shí)際飛行中測試了成千上萬種機(jī)翼，但是
沒有發(fā)現(xiàn)一種機(jī)翼能夠滿足每一項飛行要求。重量，速度和每種飛機(jī)的用途決定了機(jī)翼的外
形。很多年前人們就認(rèn)識到產(chǎn)生最大升力的最有效率的機(jī)翼是一種有凹陷的下表面的勺狀機(jī)
翼。后來還認(rèn)識到作為一種固定的設(shè)計，這種類型的機(jī)翼在產(chǎn)生升力的時候犧牲了太多的速
度，因此不適合于高速飛行。然而，有一個需要說明的有趣事情，通過工程上巨大的進(jìn)步，
今天的高速噴氣機(jī)又開始利用勺狀機(jī)翼的高升力特性這個優(yōu)勢。前緣(Kreuger)襟翼和后緣
(福勒)襟翼從基本機(jī)翼結(jié)構(gòu)向外延伸時，直接的把機(jī)翼的外形變化為經(jīng)典的勺狀形態(tài)，這樣
就能夠在慢速飛行條件下產(chǎn)生大的多的升力。
另一方面，特別流線型的機(jī)翼有時候風(fēng)阻力很小，沒有足夠的升力讓飛機(jī)離地。這樣，現(xiàn)代
飛機(jī)機(jī)翼在設(shè)計上采取極端之間的中庸，外形根據(jù)飛機(jī)的設(shè)計需要而變化。圖2－6 顯示了
部分更加普通的機(jī)翼剖面。
低壓在上
在一個風(fēng)洞或者飛行中，機(jī)翼僅僅是插入到空氣流中的流線型物體。如果機(jī)翼剖面是淚珠型
外形，流過機(jī)翼上下表面兩邊的空氣速度和壓力的變化是一樣的。但是如果淚珠狀機(jī)翼沿縱
向切去一般，就可以產(chǎn)生構(gòu)成基本機(jī)翼剖面的外形。如果機(jī)翼有傾角，氣流就以一個角度(迎
角，也叫迎角)沖擊它，由于上表面的彎曲引起運(yùn)動距離的增加，導(dǎo)致機(jī)翼上表面移動的空
氣分子就被迫比沿下表面移動的分子更快。速度的增加降低了機(jī)翼上部的壓力。
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伯努利壓力原理本身沒有解釋機(jī)翼上表面的壓力分布情況。后面將介紹流經(jīng)靠近機(jī)翼曲面的
不同路徑上空氣沖力的影響。圖2－7
沖力是一種使物體運(yùn)動方向或大小改變的阻力。當(dāng)一個物體受力在環(huán)形路徑上運(yùn)動時，它產(chǎn)
生一個背向曲線路徑中心的阻力。這是“離心力”。當(dāng)空氣粒子在曲線路徑AB 上運(yùn)動時，離
心力趨向于把粒子向AB 之間箭頭的方向上拋，這樣就導(dǎo)致空氣在對機(jī)翼前緣施加正常壓力
之外還有別的力。但是當(dāng)空氣粒子通過B 點(diǎn)(路徑彎曲的反轉(zhuǎn)點(diǎn))之后，離心力趨向于把它
們往BC 之間的箭頭方向上拋(導(dǎo)致機(jī)翼上壓力降低)。這個效應(yīng)一直維持到空氣粒子到達(dá)C
點(diǎn)，C 點(diǎn)是第二個氣流彎曲反轉(zhuǎn)點(diǎn)。離心力再一次反轉(zhuǎn)，空氣粒子會趨向于給機(jī)翼尾部邊緣
在正常壓力之外稍微多加一點(diǎn)力，如圖中CD 之間短箭頭所示。
所以，機(jī)翼上表面的空氣壓力是分布式的，前緣所受的壓力比周圍的大氣壓力大的多，導(dǎo)致
了前進(jìn)運(yùn)動的強(qiáng)大阻力；但是在上表面的很大一部分(B 點(diǎn)到C 點(diǎn))空氣壓力小于周圍的大氣
壓力。
就像應(yīng)用伯努利原理的文氏管中所看到的，機(jī)翼上表面空氣的加速引起壓力的下降。這個較
低的壓力是總升力的一部分。然而，機(jī)翼上下表面壓力差是總升力的唯一來源的設(shè)想是錯誤
的。
還必須記住和較低壓力有關(guān)的是下洗力－機(jī)翼頂部表面向下向后的氣流。就像在前面對空氣
動態(tài)作用相關(guān)的討論中看到的那樣，氣流沖擊機(jī)翼的下表面，向下向后的氣流的反作用力是
向前向上的。機(jī)翼上表面和下表面適用一樣的反作用力，牛頓第三定律再次得到體現(xiàn)。
高壓在下
在討論和升力相關(guān)的牛頓定律章節(jié)里，已經(jīng)討論了機(jī)翼下方的壓力條件特定大小的壓力是如
何生成的。機(jī)翼下方的正壓力在迎角較大時也相應(yīng)增加。但是氣流的另一方面也必須考慮。
在靠近前緣的點(diǎn)，實(shí)際上氣流是停滯的(停滯點(diǎn))，然后逐漸的增加速度。在靠近尾緣的某些
點(diǎn)，速度又變到和機(jī)翼上表面的速度相同。遵循伯努利原理，機(jī)翼下方的氣流速度較慢，產(chǎn)
生了一個支撐機(jī)翼的正壓力，當(dāng)流體速度下降時，壓力必定增加。基本上，由于機(jī)翼上下表
面的壓力差的增加，因此機(jī)翼上增加的總升力會導(dǎo)致下表面壓力沒有增加。無論何時機(jī)翼產(chǎn)
生的升力中伯努利原理和牛頓定律都生效。
液體流動或者氣體流動是飛機(jī)飛行的基礎(chǔ)，也是飛機(jī)速度的產(chǎn)物。由于飛機(jī)的速度影響飛機(jī)
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