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 天高任鸟飞:航空航天卷
1.1.1.3 阻力

阻力

阻力是飞机的空气动力合力在纵向对称面内、平行于飞行方向的分量。要维持飞行器持续飞行,飞机的动力装置必须产生足够的推力或拉力,用以克服阻力。显然,减小阻力对提高飞行速度、节约燃油是有利的。当需要飞机尽快减速时,增加阻力又是必要的。

飞机在空气中飞行会有各种阻力,按阻力产生的原因,可分为摩擦阻力、压差阻力、诱导阻力和干扰阻力。

(1)摩擦阻力:空气的物理特性之一就是黏性。当空气流过飞机表面时,由于黏性,空气同飞机表面发生摩擦,产生摩擦阻力。摩擦阻力的大小,决定于空气的黏性、飞机的表面状况以及同空气相接触的飞机表面积。空气黏性越大,飞机表面越粗糙,飞机表面积越大,摩擦阻力就越大。

(2)压差阻力:人在逆风中行走,会感到阻力的作用,这就是一种压差阻力。这种由前后压力差形成的阻力叫压差阻力,飞机的机身、尾翼等部件都会产生压差阻力。

(3)诱导阻力:升力产生的同时还对飞机附加了一种阻力。这种因产生升力而诱导出来的阻力称为诱导阻力,是飞机为产生升力而付出的一种“代价”。

(4)干扰阻力:它是飞机各部分之间因气流相互干扰而产生的一种额外阻力。这种阻力容易产生在机身和机翼、机身和尾翼、机翼和发动机舱、机翼和副油箱之间。

由俄罗斯“埃金皮”航空股份公司设计的一种“飞碟”状航空器,目前正在萨拉托夫飞机工厂试制。这种航空器的机身是一个铁饼似的圆盘,两侧有很短的机翼,后部有向外倾斜的双垂尾。所有的客货以及发动机和机载设备,都装在上凸的盘舱内。升力和阻力是飞机在空气之间的相对运动中(相对气流)产生的。这种“飞碟”状航空器集边界层控制、矢量控制和气垫技术于一身,并具有低阻高升、动力操控、垂直或短距起落的功能。总体布局也颇具特色,采用的是小展弦比下单翼、大升力体、“V”形尾翼和滑橇式起落架总体布局。该飞行器与飞机的最大区别是取消了传统的机身,代之以翼化的飞升体。

小展弦比机翼常用在现代高速飞机上,对减小飞行阻力,尤其是激波阻力,提高飞行速度有利。在该升力体飞行器上采用小展弦比机翼,可以减小诱导阻力,同时还可在翼面上设置副翼进行操纵。

该飞行器的动力装置安置在飞升体两侧内的动力舱中,而不是像翼吊发动机暴露在外面,可使飞升体的外形具有更好的流线,以减小气动阻力。同时动力装置工作时产生的抽吸效应扩大了飞升体的压差,有助于提高升力。