低速机身绕流与气动力特性.pdf
空国家级精品课
气动力学基础
(FundamentalsofAerodynamics)
北京航空航天大学陆士嘉实验室
第8讲
低速机身绕流与气动力特性
12
低速机身细长旋成体理
绕流现象论与应用
一
低速机身绕流现象
一
低速机身绕流现象
飞机机身是用来装载人员、货物、武器和机载设备的部件，同时也
是机翼、尾翼、起落架等部件的连接件。在轻型飞机和歼击机上，
常将发动机装在机身内。飞行中机身的阻力约占全机阻力的30%～
40%。因此，细长流线型机身对减小飞机阻力、改善飞行性能具有
重要的作用。
由于驾驶员、旅客、货物和机载设备等都集中在机身上，与之有关
的飞机使用方面的大部分要求（如驾驶员的视界，座舱的环境要求，
货物和武器装备的装卸，系统设备的检查维修等）都对机身的外形
和结构有直接的影响。
一
低速机身绕流现象
一
低速机身绕流现象
同样，对于鸟在翱翔时候，也是追求低阻体形的，此时鸟把腿收起
到肚子底下，而且收完以后，还用羽毛把它给遮盖起来，形成一个
细长的锥体，以便减小空气阻力。
观察海鸥翱翔时身体的外形，是一个细
长比大的锥形体。长细比是指身体长度
与最大直径的比值，这个比值一般在
6~10时，空气阻力很小。模仿鸟的身体
外形，人类造的飞机机身也是一个长细
比大的锥形体，这样可获得最小的阻力。
一
低速机身绕流现象
为了减小阻力，鸟类
会将捕捉到的鱼用两爪一
前一后提起，使鱼的流线
型身形顺着气流方向，
来减小阻力。
一
低速机身绕流现象
在给定动压下，阻力主要取决于飞机形状与浸润面积。
满足同样载客和装货要求下，使机身截面积减少至最小
从而使迎面阻力最小，是机身剖面设计的准则。
实际机身所采用的长细比，可根据总体布置的需要而定，
对巡航马赫数低于0.85的亚声速飞机，只要不影响商载，
设计应尽可能接近细长型的流线外形。
一
低速机身绕流现象
前机身外形主要根据机头雷达
罩、驾驶舱、天窗玻璃外形光
滑过渡要求，充分考虑视界和
驾舱、电子设备舱等总体布置
的要求确定，气动上避免产生
分离而增加阻力。前机身的长
度/直径比的常用值为2.0--2.5。
一
低速机身绕流现象
后机身的长度/直径比通常为3.0-3.5，收缩太快易于发生边界层
分离。为了在起飞或者着陆时获取所需要的抬前轮角度（机身
尾部不致擦地），机身后部常常稍微上翘。从阻力的角度，上
翘角不易超过6°--7°。
如果上翘角相当大，特别是货机后机身，在机
翼下洗和起落架整流鼓包和后机身产生的流场
中，可能产生不利的干扰。货机后部形成的不