V1VRV2飞机起飞速度与飞机升力和阻力详细讲解

1、V1 VR V2飞机起飞速度与飞机升力和阻力详解V1 VR V2飞机起飞速度详解V1 VR V2的概念：首先捡容易的来说。Vr,这个r就是rotate的缩写，所以Vr可以 叫做抬前轮速度或者抬头速度。只有当 飞机加速到Vr的时候，飞行 员才可以带杆让飞机抬头离地，如果小于这个速度，很容易造成擦机 尾。再说VI。这个速度，我们通常称其为决断速度。我们知道，飞 机发生机械故障是不会分时候的，任何状态下都可能出现某个部件失 效的情况。如果故障发生在天上，那么就靠机组的处理；如果发生在 地面上，那就比较简单了，干脆不起飞了，滑回去，让机务人员来处 理。可是，如果这个故障发生在起飞滑跑这个 地面一一空中

2、”的临界 状态下呢？这就比较难办了。显然，这时候我们有两种选择 一一不起飞了，让飞机继续留在地 面上，或者继续起飞，让飞机到空中去再说。其实无论是否继续起飞， 我们都不能一概而论。因为如果这时候飞机速度已经很大，很接近抬 前轮的速度了，虽然还没有离地，但此时刹车可能已经无法确保飞机 能在剩余的跑道上停住了。如果在这种大速度下贸然中断起飞， 从而 导致飞机冲出跑道，也许造成的损失比那个故障本身造成的损失会大 得多。反过来说，如果这时候速度并不是很大，我们只要及时采取必 要的措施，完全可以让飞机在跑道上安全得停下来， 我们依然决定继 续起飞的话，那显然也不合适，因为毕竟在地面上处理故障要比在空 中

3、处理故障更安全更有效。这时候大家应该差不多有了这么个印象 如果在滑跑速度比较小的时候出问题了， 我们就停下来；如果在 滑跑速度很大的时候出问题了，我们就继续起飞。可是，到底多大算 是 大”速度，多小算是 小”速度呢？ V1的出现就解决了这个问题。我 们在每次飞行前，都要确定一个 V1速度，假如问题出现在 V1之前， 我们就停下来（这时候是完全能够停下来的）；如果问题出现在 V1 之后，那就说明现在刹车已经来不及了，只能继续起飞。所以，这个 V1我们叫决断速度一一在这个速度我们要做决断 一一起飞，还是不 起飞！再说V2。这个V2我们通常叫做起飞安全速度，或者干脆就叫安 全速度。当飞机离地后速度达

4、到了 V2,我们就认定飞机已经成功的 起飞了，转而进入爬升状态。嗯，这下大家知道这三个速度对于一次起飞来说， 是相当重要的， 可是这三个速度到底怎么确定是多少呢？这就要说到起飞分析手 册了。在每次起飞过程中，影响这三个速度的因素大概有以下这么几 个：飞机的全重、跑道长度、道面情况（是湿的还是干的）、跑道的坡度、风速的情况、机场周围的障碍物情况、外界温度 等等。这 里面有的因素是固定的，例如跑道长度、坡度这些，有的因素是变量，每次飞行都不一样，例如飞机全重、温度等几项。 航空公司会利用一 个软件，把这个公司要飞的所有的机场的所有的跑道的数据都一一综 合进去，然后制作成一本厚厚的起飞分析手册。这个

5、手册里面每 个机场的每条跑道，都有相应的表格。例如，如果我们今天要在的36L 跑道起飞，我们就会拿出这本厚厚的手册，翻到首都国际机场那部分， 找出36L跑道那页，纵坐标是飞机的重量，横坐标是风速 ，一对 应，即查出相应的三个速度值。解读影响飞机升力和阻力的一些因素升力和阻力是在 飞机与空气之间的相对运动（相对气流）中产 生的。影响升力和阻力的基本因素有：机翼在气流台的相对位置（迎 角）、气流的速度和空气密度（空气的动压以及飞机本身的特点（飞 机表面质量、机翼形状机翼面积、是否使用襟翼和前缘缝翼是否开 等）。这些因素中，经常变化的有迎角、飞行速度和空气密度。飞行员主要是通过改变迎角和飞行速度来改

6、变升力和阻力的。因此，本节主要分析迎角和飞行速度对升力、阻力的影响。至于由于使用襟翼和前 缘缝翼等所引起的升力、阻力的变化，留在第五节再作分析。为便于 分析问题，在分析一个因素时，假定其它因素不变。一、迎角对升力和阻力的影响1.迎角相对气流方向（飞机运动方向）与翼弦所夹的角度，叫迎角。相 对气流方向指向机翼下表面，为正迎角；相对气流方向指向机翼上表 面，为负迎角。飞行中，飞行员可通过前后移动驾驶盘来改变迎角的大小或者正负。飞行中经常使用的是正迎角飞行状态不同，迎角的正、负、大、小一般也不同。在水平飞行 中，飞行员可根据机头的高低来判断迎角的大小，机头高，迎角大。 机头低，迎角小。其它飞行状态，

7、单凭机头的高低就很难判断迎角的 大小和正负，只有根据迎角本身的含义去判断。例如，飞机俯冲中。 机头虽然很低，但迎角并不为负的，气流仍从下表面吹向机翼，因此 迎角是正的。又如在上升中，机头虽然比较高，但迎角却不一定很大， 在改出上升时，若推杆过猛，也可能会出现负迎角。2,迎角对升力的影响在飞行速度等其它条件相同的情况下， 得到最大升力的迎角，叫 做临界迎角。在小于临界迎角的围增大迎角，升力增大；超过临界边 角后，再增大迎角，升力反而减小。这是因为，迎角增大时，一方面在机翼上表面前部，流线更为弯 曲，流管变细，流速加快，压力降低，吸力增大。与此同时，在机翼 下表面，气流受到阻挡，流管变粗，流速减慢

8、，压力增大，要使升力 增大。但是，另一方面迎角增大时，由于机翼上表面最低压力点的压 力降低。因此，后缘部分的压力比最低压力点的压力大得更多，于是 在上表面后部的附面层中，空气向前倒流的趋势增强，气流分离点向 前移动，涡流区扩大，就会破坏空气的平顺流动，从而使升力降低。 在中、小迎角，增大迎角时，分离点前移缓慢，涡流区只占机翼后部 的不大的一段围，这对机翼表面空气的平顺流动影响不大， 前一方面 起着主要作用，因此，在小于临界迎角的围，迎角增大，升力是增大的。到临界迎角，升力达到最大。超过临界迎角后，迎角再增大，则分离点迅速前移，涡流区迅速 扩大，严重破坏空气的平顺流动，机翼上表面前段，流管变粗，

9、流速 减慢，吸力降低。从分离点到机翼后缘的涡流区，压力大致相同，比 大气压力稍小。在靠近后缘的一段围，吸力虽稍有增加，但很有限， 补偿不了前段吸力的降低。所以，超过临界迎角以后，迎角再增大， 升力反而减小改变迎角，不仅升力大小要发生变化，而且压力中心也要发生前 后移动。迎角由小逐渐增大时，由于机翼上表面前段吸力增大，压力 中心前移。超过临界迎角以后，机翼前段和中段吸力减小，而机翼后 段吸力稍有增加，所以压力中心后移。3,迎角改变对机翼阻力的影响在低速飞行时，机翼的阻力有：摩擦阻力、压差阻力和诱导阻力。实验表明，迎角增大，摩擦阻力一般变化不大。迎角增大，分离点前移，机翼后部的涡流区扩大，压力减小

10、，机 翼前后的压力差增加，故压差阻力增加。迎角增大到超过临界迎角以 后，由于分离点迅速前移，涡流区迅速扩大，因此压差阻力急剧增加。小于临界迎角，迎角增大时，由于机翼上、下表面的压力差增大, 使翼尖涡流的作用更强，下洗角增大，导致实际升力更向后倾斜，故 诱导阻力增大。超过临界迎角，迎角增大，由于升力降低，故诱导阻 力随之减小。综上所述，在小迎角的情况下增加迎角时，由于升力的增加和涡流区的扩大都很慢，故压差阻力和诱导阻力增加都很少， 这时机翼的 阻力主要是摩擦阻力，因此整个机翼阻力增加不多。当迎角逐渐变大 以后，再增大迎角时，由于机翼升力的增加和涡流区的扩大都加快， 故压差阻力和诱导阻力的增加也随

11、之加快。 特别是诱导阻力，在大迎 角时，随着迎角的增大而增加更快。因此，整个机翼的阻力随着迎角 的增大而增加较快。这时，诱导阻力是机翼阻力的主要部份。超过临 界迎角以后，虽然诱导阻力要随着升力的降低而减小， 但由于压差阻 力的急剧增加，结果使整个机翼阻力增加更快。简单说：迎角增大，阻力增大；迎角越大，阻力增加越多；超过 临界迎角，阻力急剧增大。二、飞行速度和空气密度对升、阻力的影 响1 .飞行速度飞行速度越大，空气动力（升力、阻力）越大。实验证明：速度 增大到原来的两倍，升力和阻力增大到原来的四倍；速度增大到原来 的三倍，升力和阻力增大到原来的九倍。即升力、阻力与飞行速度的 平方成正比例。飞行

12、速度增大，为什么开、阴力会随之增大呢？因为在同一迎角 下，机翼流线谱，即机翼周围的流管形状基本上是不随飞行速度而变 的。飞行速度愈大，机翼上表面的气流速度将增大得愈多，压力降低 愈多。与此同时，机翼下表面的气流速度减小得愈多，压力也增大愈 多。于是，机翼上、下表面的压力差愈加相应增大，升力和阻力也更 加相应增大。2 .空气密度空气密度大，空气动力大，升力和阻力自然也大。这是因为，空 气密度增大，则当空气流过机翼，速度发生变化时，动压变化也大， 作用在机翼上表面的吸力和下表面的正压力也都增大。所以，机翼的升力和阻力随空气密度的增大而增大。实验证实，空气密度增大为原来的两倍，升力和阻力也增大为原

13、来的两倍。即升力和阻力与空气密度成正比例。 显然，由于高度升高， 空气密度减小，升力和阻力也就会减小。三、机翼面积，形状和表面质量对升、阻力的影响1 .机翼面积机翼面积大，升力大，阻力也大。升力和阻力都与机翼面积的大 小成正比例。2 .机翼形状机翼形状对升、阻力有很大影响。就机翼切面形状来说，相对厚度大，机翼的升力和阻力也大。这 是因为，相对厚度大，机翼上表面的弯曲程度也大，一方面使空气流 过机翼上表面流速增快得多，压力也降低得多，升力大。另一方面最 低压力点的压力小，分离点靠前，涡流区变大，压差阻力大。实验表 明，相对厚度在5%-12%的翼型，其升力比较大，相对厚度若超过14%, 不仅阻力过

14、大，而且升力会因上表面涡流区的扩大而减小。最大厚度位置，对升阻力也有影响。最大厚度位置靠前，机翼前缘势必弯曲得更厉害些，导致流管在前缘变细，流速加快，吸力增大, 升力较大。但因后缘涡流区大，阻力也较大。最大厚度位置靠近翼弦 中央，升力较小，但其阻力也较小。因为，最大厚度位置靠后，最低 压力点，转拨点均向后移，层流附面层加长，紊流附面层减短，使摩 擦阻力减小，所以阻力较小。在相对厚度相同情况下，中弧曲度大，表明上表面弯曲比较厉害， 流速大，压力低，所以升力比较大。平凸型机翼比双凸型机翼的升力 大，对称型机翼升力最小。中弧曲度大，涡流区大，故阻力也大。机翼平面形状对升、阴力也有影响。实验表明，椭园

15、形机翼诱导 阻力最小，而矩形机翼和菱形机翼诱导阻力最大。展弦比越大，诱导 阻力越小。放下襟翼和前缘缝翼开，会改变机翼的切面形状，从而会改变机 翼的升力和阻力。又如机翼结冰，会破坏机翼流线形外形，从而使开 力降低，阻力增大。3 .飞机表面质量飞机表面光滑与否对摩擦阻力影响很大。 飞机表面越粗糙，附面 层越厚，转拨点越靠前，层流段缩短，紊流段增长，粘性摩擦加剧， 摩擦阻力越大。因此保持好飞机表面光滑，就能减小飞机阻力。飞机的阻力对于提高飞机的飞行性能是不利的。 因此，在飞机的 设计制造和使用维护中，应想方设法减小飞机的阻力。下面从阻力产 生的不同原因，谈谈减小飞机阻力可采取的一些措施。要减小摩擦阻

16、力，设计时应尽可能缩小飞机与空气相接触的表面积。制造过程中应将飞机表面做得很光滑，有的高速飞机甚至将表面 打磨光。维护使用中，保持好飞机表面光洁。如上飞机，要求穿软底 鞋，铺好脚踏布等。飞机要定期清洗。停放时加盖蒙布，以防风沙雨 雪侵蚀。要减小压差阻力，应尽可能将暴露在空气中的各个部件或另件做 成流线形的外形，并减小迎风面积。对不能收起的起落架和活塞式发 动机都应加整流罩。维护使用中，要保持好飞机的外形，不要碰伤飞 机表面，各种舱的口盖应盖好，同时保持好飞机的密封性。要减小诱导阻力，低速飞机可增大展弦比和采用梯形翼。 高速飞 机可在翼尖悬挂副油箱或安装翼尖翼刀等。要减小干扰阻力，设计时要妥善安排飞机各部件的相对位置，同 时在各