谁能帮我解开飞机翅膀之谜？

简单介绍一下飞机的气动布局，我想很多人对飞机都是很感兴趣的，因为大部分都是漂亮的，流线型的机身，舒展的机翼，实现了人类翱翔蓝天的梦想。事实上，虽然飞机的外形美是人类主动设计创造的，但本质是空气阻力的被动结果。从某种意义上说，这种符合人类审美标准的流畅线条，其实是空气动力学原理的杰作。世界是千变万化的，飞机有各种不同的形状，大的，小的，胖的，瘦的，四翼的，双翼的，甚至单翼的。比如飞机的款式就像宠物狗，真的是品种丰富，血统复杂。俗话说，外行看热闹，内行看门道。由于飞机的外形是由空气动力学原理决定的，所以很多种类的飞机外形在飞机设计中都有一个称谓，叫做气动布局。下面就来一一介绍一下各种气动布局。当我们理解了气动布局的概念，回头看这些飞机，就会发现我们不会再看一眼。其实全世界有很多种飞机，不外乎以下几种气动布局。各种气动布局的主要区别在于机翼位置的不同。首先，介绍了最常见的布局——常规布局。这种布局的特点是有一个主翼和一个水平尾翼，大的主翼在前面，小的翼即水平尾翼在后面，有一个或两个垂直尾翼。世界上绝大多数飞机都属于这种气动布局，尤其是大型客货飞机，几乎都是这种布局，比如波音系列，欧洲的空客系列，云起，运八，中国的ARJ21，美国的C130。除J 10猛禽外，我国所有军用飞机均为常规气动布局。常规布局最大的优点是技术成熟，是航空发展史上最早广泛使用的布局。理论研究已经非常完善，生产技术成熟稳定。相对于其他气动布局，性能比较均衡，所以目前大部分民机和军机都采用这种气动布局。常规气动布局模型-ARJ21翔凤支线飞机常规气动布局模型-FC-1枭龙战斗机常规气动布局模型-中国的J-11B战斗机常规布局还有一种替代方案——可变后掠翼布局，即改变主翼的后掠角，通过高速飞行增加后掠角。这种布局的优点是可以满足高速和低速的不同要求，起降性能好。缺点是结构的复杂性严重增加了飞机的重量。随着发动机技术特别是矢量推力技术的不断发展，以及鸭翼的应用，这种布局逐渐趋于淘汰。典型的变后掠翼布局飞机有前苏联的米格-27和图22，美国的F14，F111，北约的B1。可变后掠翼气动布局-俄罗斯图22逆火战略轰炸机可变后掠翼气动布局-美国F14雄猫舰载战斗机可变后掠翼气动布局-北约狂风战斗轰炸机无尾布局，顾名思义就是没有尾翼的气动布局。这里的“尾”指的是平尾，主翼在尾部，实际上起着平尾的作用。无尾布局最大的优势是在高速飞行中的出色表现。可以想象，无尾布局是最接近飞镖、导弹、火箭的气动布局，航天飞机也采用无尾布局，因为这是最适合高速飞行的布局，阻力小，结构强度高。由于没有水平尾翼，无尾布局大大降低了空气阻力，因为在常规布局中，从主翼表面流出的气流会在水平尾翼上形成阻力，同时为了平衡主翼的升力，水平尾翼一直充当着“下压”的角色，会损失一些升力，所以与常规布局相比，无尾布局的气动效率要高得多，更适合高速飞行。无尾翼承载重量更合理，与机身的链接结构更稳定，简化了机身结构。此外，去掉水平尾翼和相关控制系统后，机身重量可以大大减轻。无尾布局的缺点是低速性能差，影响飞机的低速机动性和起降能力。另外，无尾布局因为只能依靠主翼控制飞行，所以也不理想。无尾布局是欧洲最流行的，法国幻影系列就是典型的车型。无尾气动布局模型——法国幻影2000无尾气动布局模型——英法联合研制的协和式超音速客机无尾气动布局模型——英国火神轰炸机针对无尾布局低速性能和稳定性的缺点，后来飞机设计师搬出了莱特兄弟世界上第一架飞机的气动布局——鸭式布局，因这种气动布局的飞机飞起来像鸭子而得名。鸭式布局也是后面的主翼，前面的一个小翼叫鸭翼，所以这种气动布局实际上是带鸭翼的无尾布局，或者说是主翼缩小，水平尾翼扩大的常规布局。有了这个鸭翼，无尾布局的缺点得到了明显的改善，而且在高速时更加稳定，起降距离明显缩短，甚至机动性也比常规布局更好。鸭子布局是欧洲最受推崇的。瑞典的JAS39，英法德西联合研制的EU2000战斗机，法国的阵风，以色列的幼师都采用鸭式布局。可以说，鸭翼布局再次成为航空技术发展的趋势，俄罗斯和美国都在使用这种布局研制新的飞机，如俄罗斯的s37金鹰试验机和美国的QSST超音速客机。我国新研制的J-10猛禽属于鸭式布局，或者说无尾鸭翼布局。鸭式气动布局模型——世界上第一架飞机，航海家-1鸭式气动布局模型——俄罗斯图144超音速客机鸭式气动布局模型——中国的J-10猛禽三翼布局，这种布局实际上是常规布局加鸭翼，或者说是鸭翼布局加水平尾翼。这种气动布局的好处是多了一个可以控制飞机的部件。三翼更好地平衡了载荷分布，有更好的机动性，控制飞机更准确灵活，可以缩短起降距离。缺点是会增加阻力，降低气动效率，增加控制系统的复杂程度和生产成本。综合评估表明，在常规布局上增加鸭翼所达到的性能提升是得不偿失的，所以目前只有俄罗斯苏27的改进型苏30MKI、33、34、35、37系列采用这种气动布局。三翼气动布局模型——俄罗斯苏-37战斗机飞翼布局，这种布局简直就是只有飞机机翼的布局，好像只有机翼，没有机身，机身和机翼是一体的。毫无疑问，这种布局具有最高的气动效率，因为所有的机身结构都是机翼，用来产生升力和最小化阻力。空气阻力最小，所以雷达波反射自然最小，所以飞翼布局是隐身性能最好的气动布局。飞翼布局最大的缺陷就是操控性能差。它完全依靠电子传感来控制机翼和发动机的矢量推力。所以飞翼布局一直没有普及，只在大型飞机上使用，比如轰炸机，运输机。目前，只有美国的B2轰炸机投入使用。美国的飞翼-B2隐身战略轰炸机的气动布局模型还有一个奇特的气动布局——前掠翼布局，其特点是前掠翼而不是后掠翼。然而，虽然这种气动布局的发展已经进行了很长时间，但是由于前掠翼致命的稳定性问题，这种技术仅仅停留在研发阶段，并没有得到实际应用。典型的有俄罗斯正在研发的S37金雕试验机和美国已经停了很久的X29试验机。前掠翼气动布局模型-俄罗斯S37金鹰试验机前掠翼气动布局模型-美国X29试验机现在知道如何分辨飞机的气动布局了，是不是感觉世界上的飞机都不再那么耀眼了？让我们回到纸飞机。对于纸飞机来说，最适合的气动布局是无尾布局，因为这种布局结构是最稳定的，即利用薄纸折叠可以保持机翼平直，纸飞机的结构即使被用力抛出高速飞出也能抵抗风压而不会变形太多。无尾布局的阻力可以调到最小，所以可以扔的更远。其实我们平时折叠的纸飞机都是无尾的，即使是新手第一次折叠也能获得不错的滑翔性能，验证了无尾气动布局的诸多优势。只是普通的纸飞机没有垂尾，或者垂尾在下面，看起来不太美观，但这也是纸飞机独特的气动布局。除了纸飞机，没有飞机敢把垂尾放在下面。别说怎么起飞了，机尾在落地的时候就注定要吃亏。提升公式Y =(1/2)ρV2SCy(注意V2是V的平方，不输入上平方的符号)。ρ是空气密度，V是飞机与气流的相对速度，S是机翼面积，Cy是升力系数。根据公式，有1。机翼2的面积。翼型3的升力系数。空气相对于机翼4的流速。当时的空气密度，其中空气相对于机翼的流速影响最大，直接影响飞机起飞时的升力获取。也就是说，飞机之所以起飞前总是高速滑行，而且是逆风，以获得更高的相对速度和更高的升力。另外，普通飞机都有襟翼，可以增加机翼面积。飞机在起飞或降落时，将襟翼展开(如果有兴趣可以看看起飞时的机翼，起飞和降落时机翼的前缘和后缘会展开)，这也是一种增加升力的方式。此外，飞机的升力也与。迎角是机翼向前方向和气流之间的角度。因为角度的变化，气流会在上翼面后端产生一个低压区(与空气分离有关)，产生更大的压差，所以升力会增大。但当临界攻角约为12~14度时，低压区根据机翼横截面形状的不同转为紊流，导致失速。以上原文来自:/html/43/t-1243.html。