升阻比

✍ dations ◷ 2025-11-13 16:51:32 #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

  • 氨甲酰磷酸氨甲酰磷酸(英语:Carbamoyl phosphate)是一种在生物化学方面有重要意义的阴离子。在陆生生物体内,氨甲酰磷酸作为一个中间代谢物参与通过尿素循环进行的氮排泄以及嘧啶的生物合
  • 环境影响评价环境影响评价简称环评(EIA,Environmental Impact Assessment),是一项对工程项目等所可能造成的环境影响的评估制度,旨在减少项目开发导致的污染、维护人类健康与生态平衡。目前在
  • 波弗特海波弗特海(英语:Beaufort Sea;法语:mer de Beaufort),又译蒲福海,是北冰洋的一部分,位于加拿大西北地区、育空和阿拉斯加以北,北极群岛以西,楚科奇海以东。波弗特海面积约450,000平方公
  • 草胡椒属草胡椒属(学名:Peperomia)是胡椒科下的一个属,为一年生或多年生、肉质草本植物。该属共有约1000种,分布于热带和亚热带地区。Peperomia argyreiaPeperomia blandaPeperomia campt
  • 去甲肾上腺素-多巴胺再摄取抑制剂去甲肾上腺素-多巴胺再吸收抑制剂(NDRI)是一种借由阻挡多巴胺转运体(DAT)及去甲肾上腺素转运体(NET)而达成作用的再吸收抑制剂。 它可使细胞膜外的多巴胺及去甲肾上腺素浓度增加,达
  • 个人形象个人外貌可能是一个人的外表和容貌,社会学普遍认为一个人的外貌在人格发展及社会关系中扮演着举足轻重的角色。人类容貌的改变有一定的理论可做依循,主要取决于人类的遗传基因
  • 孙德尔本斯苏达班(孟加拉语:সুন্দরবন, Shundorbôn),又译为孙德尔本斯,是世界最大的单块潮汐嗜盐红树林。苏达班是联合国教科文组织世界遗产,包括印度和孟加拉国的部分。苏达班国家
  • 参巴酱参巴酱是一种广泛流行于星马一带的辣椒酱,其经常运用于娘惹家常菜以及街边小吃之中(例如咖喱叻沙)。也由于是源自家常菜的调味,因此制作参巴酱时所运用的香辛料及食材也因各人的
  • 安托万-洛朗·德·拉瓦锡安托万-洛朗·德·拉瓦锡(法语:Antoine-Laurent de Lavoisier,1743年8月26日-1794年5月8日),法国贵族,著名化学家、生物学家,被后世尊称为“近代化学之父”。他使化学从定性转为定量
  • 竹中重利竹中重利(1562年-1615年12月6日),是安土桃山时代之武将与大名。是竹中重治之堂弟(父亲是竹中重元之弟竹中重光),至江户时代正式成为丰后国府内藩之初代藩主。名字也有记载是隆重或