升阻比

✍ dations ◷ 2025-12-04 18:30:39 #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

  • 癫痫症癫痫症(英语:Epilepsy),是一种神经性疾患(英语:Neurological disorders),特征为反复地癫痫发作,即为重复发作或长或短的严重抽搐症状,可能会造成物理性伤害,甚至骨折。癫痫症的定义是,患
  • 塔巴南县塔巴南县(印尼语:Kabupaten Tabanan)是印度尼西亚巴厘省的一个县,位于巴厘岛中部,县治在塔巴南。2010年普查,全县有人口420,913人。塔巴南县下分为10个区(kecamatan),各区人口如下:
  • 环球金融危机name = 'Transport', description = '交通', content = {{ type = 'text', text = [[]] }, { type = 'item', original = 'articulated bus', rule = 'zh-cn:铰接客车;zh-tw
  • 占星学占星术(英语:Astrology),亦称占星学、星象学,是用天体的运动和相对位置来占卜人事及地表事件的一种理论。占星术可至少上溯至公元前2000年,植根于历法系统预测季节性变化和将天体
  • 证券时报《证券时报》,1993年8月由深圳证券交易所与人民日报社联合创立并试刊,总部位于深圳市,目前是人民日报社主管主办的全国性财经证券类日报,是中国证监会、保监会、银监会指定披露
  • 哈科沃·阿本斯·古斯曼哈科沃·阿本斯·古斯曼(西班牙语:Jacobo Arbenz Guzmán;1913年9月14日-1971年1月27日),前危地马拉总统。阿本斯生于危地马拉克萨尔特南戈城,1935年毕业于国家军事学院,后为该学院
  • 普通语言学教程《普通语言学教程》(法语:Cours de linguistique générale)是由索绪尔的学生查尔斯巴利和薛施蔼基于他们老师1906年和1911年在日内瓦大学几年之间的讲座笔记而编辑的语言学著
  • 国民议会 (奥地利) 政治主题国民议会(德语:Nationalrat)是奥地利议会的下议院,根据宪法,国民议会和联邦议会(上议院)是平等的,但国民议会拥有更大权力,包括可以选举奥地利总理和组成联合政府,联合政府需
  • 噜摩噜摩(梵语:रुमा,IAST:Rumā)是印度史诗《罗摩衍那》中的角色,为猴王须羯哩婆妻子。在书中第四卷《猴国篇》中,噜摩与须羯哩婆相爱并准备结婚,但是噜摩的父亲不同意两人的婚事。
  • 洛佩·德·维加菲利克斯·洛佩·德·维加·依·卡尔皮奥(西班牙语:Félix Lope de Vega y Carpio 1562年11月25日-1635年8月27日),西班牙剧作家、诗人,西班牙黄金时代最重要的作家之一。他的作