升阻比

✍ dations ◷ 2025-08-22 19:16:17 #比率,航空术语,风力发电

在空气动力学中,升阻比(L/D)是指飞行器在同一迎角下升力与阻力的比值。飞行器的升阻比越大,其空气动力性能越好,对飞行越有利,也会有较佳爬升性能。升阻比的公式如下

其中L为升力, F D {\displaystyle F_{D}} 为阻力。

一般飞机的阻力会和升力使用相同的参考面积,也就是其翼面积,因此升阻比可简化为升力系数及阻力系数之间的比值

其中 C L {\displaystyle C_{L}} C D {\displaystyle C_{D}} 分别是升力系数及阻力系数。

一般此数值是在一特定空速及迎角下的升力,除以相同条件下的阻力。升阻比随速度而变,因此所得结果一般会是不同空速下升阻比的曲线。由于阻力在高速及低速时较大,因此升阻比相对速度的图形一般会呈现倒U字形。

阻力主要可分为诱导阻力及寄生阻力二种。诱导阻力是指当立体的机翼产生升力时同时衍生的阻力。低速时飞机会要产生升力,需要较大的迎角,因此也会产生较大的诱导阻力。在低速时的阻力主要以诱导阻力为主,这也是低速时若速度越低,阻力越大,升阻比越小的原因。

寄生阻力是因空气和飞机的相对运动产生的阻力,约和速度的平方成正比。因此高速时的阻力主要以寄生阻力为主,高速时若速度越高,阻力越大,升阻比越小,也是因为寄生阻力造成的影响。若减少截面积或是使飞机机身变得流线型,都可以减少寄生阻力。

阻力最低的速度可能不是升阻比最大的速度,因为该速度产生的升力可能不大,使得升阻比也较小。同样的,升力最大的速度可能也不是升阻比最大的速度,因为该速度产生的阻力可能太大,使得升阻比也较小。最大升阻比的速度一般会在阻力最低速度及升力最大速度之间(一般会略低于最低阻力的速度)。不过在设计固定翼飞机时,一般都会让最大升阻比的速度等于巡航速度,以提升经济效果。不过在设计机翼时,除了升阻比外,高迎角下的性能及避免失速时的剧烈反应也非常的重要。

由于飞机的机身及控制平面也可能会增加阻力及产生升力,以整台飞机来比较飞机升阻比会比较合理。滑翔比(glide ratio)是指一台无动力飞机前进距离和下降距离的比例,当以固定速度航行时,滑翔比和升阻比会有相同的数值。最高性能的滑翔机滑翔比可以到60比1(下降一单位距离时可以前进60单位距离),运动用滑翔机的滑翔比通常在30到50之间。在实务上,要达到滑翔机最好的滑翔比需要精准的风速控制及平稳而内敛的控制运作,以减少偏转的控制面产生的阻力。

数学上,升阻比的最大值可以用下式来估算:

其中

升阻比的最大值不随飞机重量及机翼面积而改变。

在速度非常高时,升阻比多半会下降。例如协和号在马赫数2时的升阻比约为7,比波音747在马赫数为0.85时的升阻比17要低很多。

迪特里希·屈西曼(英语:Küchemann)推导了一个在高马赫数时估算升阻比的经验公式:

其中M为马赫数,上述估算的结果大致符合风洞测试的结果。

以下列出一些升阻比

相关

  • 分类阶元分类单元(分类群,德语:Taxon)是指分类学上的一个群体,不管处哪一个分类阶层(taxonomic rank),称此群体为分类群。各个分类阶层皆可能具多个分类群,而其整体亦为一个分类群。分类群可
  • MnOsub2/sub二氧化锰(化学式:MnO2, MnO 2
  • 慕尼黑慕尼黑(德语:München .mw-parser-output .IPA{font-family:"Charis SIL","Doulos SIL","Linux Libertine","Segoe UI","Lucida Sans Unicode","Code2000","Gentium","Gentium
  • 算符在物理学里,算符(operator),又称算子,作用于物理系统的状态空间,使得物理系统从某种状态变换为另外一种状态。这变换可能相当复杂,需要用很多方程来表明,假若能够使用算符来代表,可以
  • 东洛锡安东洛锡安(英语:East Lothian),是英国苏格兰的32个一级行政区之一。地处首府爱丁堡东郊,是苏格兰古代历史上较出名的地区。13世纪的苏格兰国王亚历山大二世出生在此。而多次英格兰
  • ATC代码 (P)ATC代码P(抗寄生虫药、杀虫剂及驱虫剂)是解剖学治疗学及化学分类系统的一个分类,这是由世界卫生组织药物统计方法整合中心(The WHO Collaborating Centre for Drug Statistics M
  • 舒 (埃及神祇)舒(Shu),又名苏,是埃及神话中的大气之神、空气之神、天空的化身亦是思考与听觉的支配者,属赫里奥波里斯九柱神之一。其名字有“干旱、烤干、枯竭”意思。舒是亚图姆透过他的呼息
  • 全部大写在字体排印学中,全部大写(又作全大写)指在字母文字中,全用大写字母书写的文本或字体。“全部大写”可以用于强调单词或短语。全部大写常见于书本封面上的标题、广告以及新闻标题
  • 敷波重治郎敷波重治郎(日语:敷波重治郎/しきなみ じゅうじろう ,1872年2月12日-1965年7月24日),原名敷波重次郎,是一名日本解剖学家。敷波1872年(明治五年)出生于石川县金泽的一个商人家庭,后就
  • 全球保险集团全球保险集团(荷兰语:AEGON N.V.),是全球最大的保险企业之一,其总部位于荷兰海牙,成立于1983年。全球保险集团的业务集中于人寿保险和养老金,及具储蓄/投资性质的保险产品。集团也着