升阻比

✍ dations ◷ 2025-12-08 03:33:47 #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

  • 卫星导航系统卫星导航系统(Global Navigation Satellite System,GNSS)是覆盖全球的自主地利空间定位的卫星系统,允许小巧的电子接收器确定它的所在位置(经度、纬度和高度),并且经由卫星广播沿
  • abbr class=abbr title=R23: 吸入有毒R23/abbr警示性质标准词(英语:Risk Phrases,简写:R-phrases)是于《欧联指导标准67/548/EEC 附录III: 有关危险物品与其储备的特殊风险性质》里定义。该列表被集中并再出版于指导标准2001/
  • 南森弗里乔夫·韦德尔-亚尔斯伯格·南森(挪威语:Fridtjof Wedel-Jarlsberg Nansen,1861年10月10日-1930年5月13日),挪威探险家、科学家、人道主义者和外交家。1922年,他因为担任国际联
  • ɕ清龈颚擦音为在语音学里辅音之一种,用于一些口语中。清龈颚擦音在国际音标的符号是⟨ɕ⟩。发音时候舌面前部擡起,气流通过舌面前部发出摩擦的声音,声带不振动。汉语普通话拼音
  • 伽摩伽摩(Kamadeva),印度神话中爱神。意译“欲”。相当于希腊、罗马神话中的丘比特。伽摩面貌俊秀,有着绿色皮肤,天女围绕,以鹦鹉为座骑,手持弓和箭,他的弓是由甘蔗所造,弦是由蜜蜂肠所做
  • 董耀鹏董耀鹏(1966年2月-),山西芮城人,中国文学艺术界联合会党组成员、主席团委员、书记处书记,中国曲艺家协会分党组书记、驻会副主席,第十三届全国政协委员。
  • 台湾剩食之旅《台湾剩食之旅:我们可以不再浪费》,是2013年由天下杂志影视中心所制作的纪录片。该片拍摄台湾生活中产生的厨余丢弃后的流向,并跨国至日本了解降低厨余量的方法。本部纪录片调
  • 大卫·克罗斯比大卫·范·科特兰德·克罗斯比(英语:David Van Cortlandt Crosby,1941年8月14日-)为一名美国创作歌手与吉他手,除了他的个人事业外,他还是飞鸟乐队和克罗斯比、史提尔斯与纳许的创
  • 绫濑有绫濑有(日语:綾瀬 有,10月3日-),日本女性配音员。I'm Enterprise所属。出身于宫崎县。A型血。从小希望成为漫画家,国中时期目标成为编辑。但在看了动画《新世纪福音战士》得知配音
  • 卢锡城卢锡城(1946年11月13日-),江苏靖江人,中国计算机科学家,中国工程院院士,曾任中国人民解放军总装备部科学技术委员会副主任,中将军衔。卢锡城早年曾就读于上海中学,后考入哈尔滨军事工