失速

机翼能够产生升力是因为机翼上下存在着压力差。但是这是有前提条件的,就是要保证上翼面的的气流不分离。
如果机翼的迎角大到了一定程度,机翼相当于在气流中竖起的平板,由于角度太大,绕过上翼面的气流流线无法连贯,会发生分离,同时受外层气流的带动,向后下方流动,最后就会卷成一个封闭的涡流,叫做分离涡。像这样旋转的涡中的压力是不变的,它的压力等于涡上方的气流的压力。所以此时上下翼面的压力差值会小很多,这样机翼的升力就比原来减小了。到一定程度就形成失速,对应的机翼迎角叫做失速迎角或临界迎角。

机翼能够产生升力是因为机翼上下存在着压力差。但是这是有前提条件的,就是要保证上翼面的的气流不分离。
  当机翼的迎角较小时,在相同的时间里气流绕过上翼面所通过的路程比流过下翼面的路程长,所以上翼面的气流速度比下翼面的快,由于气流的速度越快压力就越低,因而产生了上下翼面的压力差。

  但是如果机翼的迎角大到了一定程度,靠近机翼翼面附近的气流在绕过上翼面时,由于自身粘性的作用,流速会减慢,甚至减慢到零,而上游尚未减速的气流仍然源源不断地流过来,减速了的气流就成为了阻碍,最后气流就不可能再沿着机翼表面流动了,它将从表面抬起进入外层的绕流,这就叫做边界层分离。当气流从机翼表面抬起时,受外层气流的带动,向后下方流动,最后就会卷成一个封闭的涡,叫做分离涡。像这样旋转的涡中的压力是不变的,它的压力等于涡上方的气流的压力。而涡上方的气流流线弯曲程度并不大,所以其压力与下翼面的压力相比小不了多少,这样机翼的升力就比原来减小了。这种情况就叫作失速,对应的机翼迎角叫做失速迎角或临界迎角。

  如果我们给出机翼的升力系数和机翼迎角之间的关系,可以看出,当机翼的迎角达到临界迎角之前,升力系数随迎角增大而增大;当迎角超过临界迎角之后,升力系数就下降了。由于机翼的升力系数与升力成正比,所以说明了当机翼迎角大到一定程度之后,升力的确下降了。

  失速之后的机翼气动效率极低,已经不能够产生足够的有效升力。所以对现在的飞机,都要求在临界迎角以下一定范围内飞行,不允许靠近更不允许超过,以避免发生尾旋等危险。

直升机的改进

直升机需要大力发展和改善的几个方面。
第一就是要改善它的可靠性和耐久性。第二方面驾驶和维护都比较复杂。因为它结构复杂。第三方面就是性能,速度!

直升机需要大力发展和改善的几个方面。
第一就是要改善它的可靠性和耐久性。这是相对于飞机而言的,因为的结构和飞行的特点,容易产生故障,因为振动大,一直处在交变载荷下,使它的耐久性和可靠性还不能令人满意,寿命一般就是几千小时,故障率比飞机要高。第二方面驾驶和维护都比较复杂。因为它结构复杂。另外大家可以想像,一个旋翼旋转把一个飞机挂在空中,它是稳定的吗?它本质上是不稳定飞行器,要想让它稳定的悬住,驾驶起来就比较难。就像杂技演员耍盘子,他用一个杆能把一个盘子耍住,但是那要训练的,驾驶直升机悬停是比较难的一个动作。第三方面就是性能。现在的直升机虽然速度记录已经超过了400公里的时速,比起飞机来讲还是低一些,当然比汽车要高一两倍了,因为速度低那么航程也就要小,飞得慢也就飞得近一些。另外因为直升机有各种各样的用途,所以对它的专用性能要求就很苛刻。譬如有的直升机要它做空中起重机用,它把很大的电缆塔,它要吊起来运到深山里面,放到山顶上,底下和地角螺钉对起来,把螺丝拧上。所以要求悬停和操纵非常精确。有的像军用机、它空战得有大的机动性。那么各种不同的用处有对它的各种不同的特殊的要求。第四个方面,就是要减小振动,要降低噪声。振动大家很容易理解,噪声这个事情现在来讲对直升机是一个难题。搞气动的,搞结构的,都在认真研究。因为旋翼是一个很大的旋转体,尾桨又在旋转,发动机又在发出噪声,在很远就听到了,这叫环境的噪声污染。在座舱里面,顶上有一个很大的齿轮箱—-减速器,又有发动机,人座在里面,在减速器和发动机的下面,如果这个直升机再是个金属壳子,就像把你放在一个铁桶里面,在外面敲铁桶,这个噪声是很严重。当然在想各种办法在降噪,在隔音。但是仍然比不上座客机那么舒服。

  总而言之,从使用角度来看这些方面是存在缺点,还要再不断地改进,才能够使它更好用,更经济,就走向普及。从技术方面来讲,我就不多说了,大家可以知道,重点的改进是这样几个方面;一个是旋翼,旋翼是直升机的核心,在气动上怎么样优化使它气动效率更高,在结构上怎么更简单。譬如说桨毂,从几百零件,简化到几十个零件,简化到十几个零件。如果再搞成,比如说两个零件,桨毂是一个,往轴上一套,桨叶是一个,往轴上一对,不要维护检查就更方便了。第二个方面就是复合材料和智能结构的采用。现在所有的飞行器、航空器里面,直升机用的复合材料是用得最多的,有的直升机结构重量的70%已经是复合材料,旋翼、尾桨现在都是复合材料,飞机还没有达到这个程度。因为直升机太需要耐疲劳,减振、降噪了,而且有些特殊要求。比如说直升机在海上用,盐雾、霉菌、湿热对它的腐蚀一般金属是抗不住的,而复合材料是抗得住。所以复合材料在直升机上的用处现在发展很快。智能结构能够自动适应你的要求,根据载荷,根据空中飞行状态自动调整它的形态,这个在旋翼上更发挥它的作用。第三方面就是电子技术。电子信息技术,综合管理技术,特别是智能化自主飞行控制。我在设想,直升机驾驶不是很困难吗?如果靠自主的智能化控制,将来直升机的驾驶就变成按开关,那么按一个开关“悬停”它就起来了,再按一个开关“前飞”它就往前走。这样就像我们以前用的照相机,开始要对焦距,调光圈很难照得好,现在傻瓜相机人人都会用,那么将来直升机也变成傻瓜直升机,咱不就是人人都会开了吗。当然为了实现这些技术,像大家所学的设计、试验、制造的新技术、新工艺、新材料也必须相应的发展,才可能实现前面说的技术上的飞跃。这个就是总的讲发展的趋势和新技术。

热烈庆贺国产秦岭发动机定型,飞豹有了中国心

热烈庆贺国产秦岭发动机定型,飞豹有了中国心

国产秦岭发动机已定型 飞豹将装备中国心(组图)
http://mil.news.sina.com.cn/p/2008-01-04/0727479665.html

 “秦岭”发动机是中国第一台中等推力双转子混合动力涡扇发动机!是中国海航主力“飞豹”的动力系统!
“秦岭”发动机由中国一航西安航空发动机(集团)公司主承制。

中国希望将MK202作为标准发动机装备,出资5亿英镑,于1975年12月13日与罗尔斯·罗伊斯公司签约引进了该发动机生产专利。
1976 年3月,603所的中国红旗机械厂负责开始试制该发动机。
1979年7月25日第一台使用英国毛料制造的零组件、罗尔斯·罗伊斯外购件和附件的涡扇-9完成装配。
同年11月13日完成150小时持久试车,首批共制造4台。
1980年初,中国制造的两台涡扇-9发动机和两套部件,在英国高空台上作了高空性能、功能、再点火试验和-40℃冷起动试验,并对其5种零部件作了强度试验考核。
同年5月30日,中英双方在考核试验通过报告上签字。至此红旗厂成功的实现了第一步,用英国毛料成功试制出涡扇=9发动机。按计划,当时应该接着进行国产毛料试制,但由于当时国民经济调整,使涡扇-9国产化进度拖后,直到 1983年才取得初步进展。压缩机叶片的铸造技术到88年才得以突破。在诸多因素的影响下,时至今日国产秦岭发动机定型!
国产涡扇-9最大加力推力9305千克,最大军用推力5557千克,中间状态推力4692千克,最大连续推力4692千克,最大军用耗油率0.684千克/千克/小时,最大加力耗油率2.0千克/千克/小时,推重比5.05,空气流量92.5千克/秒,涵道比0.62,总增压比20,涡轮前温度1167摄氏度,直径1093.32毫米,最大长度5205毫米(喷口全张开)。从数据来看,涡扇-9的推力固然无法与AL-31等先进发动机相比,但以当时的技术水平已经相当不错了。尤其耗油率则远远优于当时国内的涡喷发动机。

    “秦岭”发动机是世界航空发展史上的一个“史无前例”的神话———在英国提供全套技术的条件下,“仿制”也要“仿制”28年,才将其国产化 在英国罗.罗公司提供全套技术的条件下,中国“仿制”过程非常艰难,一波三折,在“仿
    制”过程中,事故不断,出现过“发动机叶片折断,断裂的严重事故” 中国科学家们曾经大呼:为什么我们连“两弹一星”都能研制出来,而“仿制”一个小小的“斯贝”发动机却那么困难!
       
    一个在英国罗.罗提供全套技术的条件下,一个英国60年代研制的发动机技术,中国航空工业却要克服重重困难—-用了32年的时间才将其“仿制”成功,创下了世界航空发展史的一个“世界之最”神话!
    完全说明了,中国航空工业只相当于美.俄.欧60到70年代水平—-非常落后世界!
美国人在得知“中国媒体炒作中国要研制第四代战斗机”消息后,曾经在媒体上“开玩笑”的说:美国可以把F-22全套技术提供给中国,期限为100年,但恐怕在100年内,中国也仿制不出F-22战斗机!
   

机翼的基本概念

机翼的主要功用是产生升力,以支持飞机在空中飞行;同时也起一定的稳定和操纵作用。是飞机必不可少的部件,在机翼上一般安装有飞机的主操作舵面:副翼,还有辅助操纵机构襟翼、缝翼等。另外,机翼上还可安装发动机、起落架等飞机设备,机翼的主要内部空间经密封后,作为存储燃油的油箱之用。

机翼的主要功用是产生升力,以支持飞机在空中飞行;同时也起一定的稳定和操纵作用。是飞机必不可少的部件,在机翼上一般安装有飞机的主操作舵面:副翼,还有辅助操纵机构襟翼、缝翼等。另外,机翼上还可安装发动机、起落架等飞机设备,机翼的主要内部空间经密封后,作为存储燃油的油箱之用。

相关名词解释:

翼型:飞机机翼具有独特的剖面,其横断面(横向剖面)的形状称为翼型,称为翼型

前缘:翼型最前面的一点。
后缘:翼型最后面的一点。
翼弦:前缘与后缘的连线。
弦长:前后缘的距离称为弦长。如果机翼平面形状不是长方形,一般在参数计算时采用制造商指定位置的弦长或平均弦长

迎角(Angle of attack) :机翼的前进方向(相当与气流的方向)和翼弦(与机身轴线不同)的夹角叫迎角,也称为攻角,它是确定机翼在气流中姿态的基准。

翼展:飞机机翼左右翼尖间的直线距离。

展弦比:机翼的翼展与弦长之比值。用以表现机翼相对的展张程度。

上(下)反角:机翼装在机身上的角度,即机翼与水平面所成的角度。从机头沿飞机纵轴向后看,两侧机翼翼尖向上翘的角度。同理,向下垂时的角度就叫下反角。

上(中、下)单翼:目前大型民航飞机都是单翼机,根据机翼安装在机身上的部位把飞机分为上(中、下)单翼飞机也有称作高、中、低单翼。
机翼安装在机身上部(背部)为上单翼;机翼安装在机身中部的为中单翼,机翼安装在机身下部(腹部)为下单翼。

上单翼的飞机一般为运输机与水上飞机,由于高度问题,此时起落架等装置一般就不安装在机翼上,而改在机身上,使用上单翼的飞机一般采用下反角的安装。
中单翼因翼梁与机身难以协调,几乎只存在理论上;
下单翼的飞机是目前民航飞机常见的类型,由于离地面近,便于安装起落架,进行维护工作,使用下单翼的飞机一般采用上反角的安装。

民航飞机性能参数

巡航:飞机完成起飞阶段进入预定航线后的飞行状态称为巡航。飞机发动机有着不同的工作状态,当发动机每公里消耗燃料最少情况下的飞行速度,称为巡航速度。

爬升速度(爬升率):指飞机每分钟上升的垂直方向的高度。

航程:飞机起飞后、中途不降落,不加燃料和滑油,所能飞跃的距离。

业载:业务载荷,也称商载。指飞机可以用来赚取利润的商业载荷,它包括3个部分。
①旅客:总重量为座位数X旅客平均重量,我国一般旅客(含随身携带的行李)平均重量按75公斤计算。
②行李:这里指旅客托运的行李,在飞机货舱。
③货物:在客机上和行李混装,由于行李是散装的,占体积较大,因而目前货物多
采用集装箱或集装盒以充分利用容积,来装运行李。

巡航:飞机完成起飞阶段进入预定航线后的飞行状态称为巡航。飞机发动机有着不同的工作状态,当发动机每公里消耗燃料最少情况下的飞行速度,称为巡航速度。

爬升速度(爬升率):指飞机每分钟上升的垂直方向的高度。

航程:飞机起飞后、中途不降落,不加燃料和滑油,所能飞跃的距离。