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航空航天概論
第四章 飛機(jī)飛行的基本原理
4.2.3(6)
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第四章 飛機(jī)飛行的基本原理
4.2.3(7)
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第四章 飛機(jī)飛行的基本原理
4.2.4(1)4.2.4 飛機(jī)的阻力
作用在飛機(jī)上的空氣動力在平行于氣流速度方向上的分力就是飛機(jī)的阻力。按阻力產(chǎn)生的原因，飛機(jī)低速飛行時(shí)的阻力一般可分為：摩擦阻力、壓差阻力、誘導(dǎo)阻力、干擾阻力。
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第四章 飛機(jī)飛行的基本原理
摩擦阻力當(dāng)氣流流過飛機(jī)表面時(shí)，由于空氣存在粘性，空氣微團(tuán)與飛機(jī)表面發(fā)生摩擦，阻滯了氣流的流動，由此而產(chǎn)生的阻力叫做摩擦阻力。摩擦阻力是在附面層中產(chǎn)生的。
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第四章 飛機(jī)飛行的基本原理
附面層(1)所謂附面層就是緊貼物體表面，流速由外部流體的自由流速逐漸降低到零的那一層薄薄的空氣層。
附面層中氣流的流動情況也是不同的，可分為層流附面層 和紊流附面層 。
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第四章 飛機(jī)飛行的基本原理
附面層(2)􀂾層流附面層：氣流各層不相混雜而成層流流動，其摩擦阻力較小。􀂾紊流附面層：氣流活動雜亂無章，并出現(xiàn)漩渦和橫向運(yùn)動，但整個(gè)附面層仍然附著于翼面，其摩擦阻力較大。􀂾尾跡：附面層脫離了翼面而形成大量宏觀的漩渦。􀂾轉(zhuǎn)捩點(diǎn)：層流附面層轉(zhuǎn)變?yōu)槲闪鞲矫鎸拥狞c(diǎn)。􀂾分離點(diǎn)：附面層開始脫離翼面的點(diǎn)。
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第四章 飛機(jī)飛行的基本原理
壓差阻力運(yùn)動著的物體前后由于壓力差而形成的阻力叫做壓差阻力。
壓差阻力與物體的迎風(fēng)面積、物體的形狀以及物體在氣流中的位置都有很大關(guān)系。
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第四章 飛機(jī)飛行的基本原理
誘導(dǎo)阻力誘導(dǎo)阻力是翼面所獨(dú)有的一種阻力，它是伴隨著升力的產(chǎn)生而產(chǎn)生的，因此可以說它是為了產(chǎn)生升力而付出的一種“代價(jià)”。
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第四章 飛機(jī)飛行的基本原理
干擾阻力干擾阻力就是飛機(jī)各部分之間由于氣流相互干擾而產(chǎn)生的一種額外的阻力。
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4.2.4(2)阻力的計(jì)算公式：回目錄頁SvCXx）ρ（221=與計(jì)算升力時(shí)不同的是：􀂙Cx為阻力系數(shù)。對某一翼型、某一平面形狀的機(jī)翼而言，阻力系數(shù)Cx不僅與迎角α有關(guān)，而且還與速度v的大小有很大關(guān)系。阻力系數(shù)曲線同樣也由試驗(yàn)獲得。􀂙S為參考面積，計(jì)算時(shí)應(yīng)視使用的部件不同而不同。
§4.3 高速飛行的一些特點(diǎn)
4.3.1 音速和馬赫數(shù)4.3.2 高速氣流的特性4.3.3 激波回目錄頁
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4.3.1(1)4.3.1 音速和馬赫數(shù)􀂘音波：聲源在空氣中震動，會使周圍空氣形成周期性的壓強(qiáng)和密度變化的疏密波。傳播聲音的空氣疏密波叫做音波。􀂘音速：音波在空氣中傳播的速度。
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4.3.1(2)􀂘馬赫數(shù)：
􀂙馬赫數(shù)簡稱M數(shù)，用以描述空氣受壓縮的程度。
􀂙馬赫數(shù)的數(shù)學(xué)表達(dá)式為：
M= v / a
式中：v表示飛機(jī)在一定高度上的飛行速度，a表示當(dāng)時(shí)飛機(jī)所在位置處的音速。
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4.3.1(3)􀂙簡單地劃分：M＜1：亞音速飛行M ＞1：超音速飛行M ＝1：等音速飛行􀂙航空上劃分：亞音速區(qū)：M＜0.75跨音速區(qū)：0.75≤M＜1.2超音速區(qū)：1.2≤M＜5.0高超音速區(qū)：M≥5.0
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4.3.2(1)4.3.2 高速氣流的特性當(dāng)氣流速度接近和高于音速時(shí)，大氣呈現(xiàn)出強(qiáng)烈的壓縮和膨脹現(xiàn)象，壓力、密度和溫度都會發(fā)生顯著的變化，氣流特性會出現(xiàn)一些不同于低速流動的質(zhì)的差別。
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4.3.2(2)在高速流動時(shí)，一維流管中氣流速度v和所流過的流管截面積s之間的關(guān)系為：式中，M為氣流的馬赫數(shù)，ds為流管截面積s的變化量；dv為氣流速度v的變化量。vdvMsds)1(2−=回目錄頁
4.3.3激波4.3.3.1 擾動波的傳播4.3.3.2 激波及其分類4.3.3.3 局部激波和臨界馬赫數(shù)回目錄頁回§4.34.3目錄頁4.3.3.4 提高臨界馬赫數(shù)的措施
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第四章 飛機(jī)飛行的基本原理
4.3.3.1(1)
4.3.3.1 擾動波的傳播
擾動源在靜止的空氣中以速度v作等速直線運(yùn)動，根據(jù)擾動源的不同運(yùn)動速度，會出現(xiàn)四種可能的情況：􀀩擾動源靜止不動：M＝0􀀩擾動源以亞音速運(yùn)動：0 ＜M＜1􀀩擾動源以等音速運(yùn)動：M＝1􀀩擾動源以超音速運(yùn)動：M＞1回目錄頁
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M=0由于擾動源靜止不動，所以擾動波以音速a向四周傳播，形成以擾動源為中心的同心球面波。
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第四章 飛機(jī)飛行的基本原理
0＜M＜1
由于擾動源以亞音速運(yùn)動，所以擾動源總是落后于擾動波，形成偏向擾動源前進(jìn)方向的不同心球面波。
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第四章 飛機(jī)飛行的基本原理
M=1
由于擾動源以音速運(yùn)動，所以擾動波總是與擾動源同時(shí)到達(dá)某一點(diǎn)，擾動波都迭聚在擾動源處，形成一個(gè)垂直于擾動源前進(jìn)方向的波面。此波面成為受擾和未受擾空氣的分界面。
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M＞1由于擾動源以超音速運(yùn)動，所以擾動波總是落后于擾動源，在擾動源后面形成一個(gè)圓錐面，所有擾動波都被局限在這個(gè)錐面內(nèi)。回目錄頁上一頁該錐面稱為馬赫錐，馬赫錐的半頂角稱為馬赫角μ。顯然，M數(shù)越大，馬赫錐就越尖銳。
　
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