“贴地飞行”:F1赛车如何受到逆风天气和高原地理的影响?

和飞机的机翼一样,F1赛车的前翼在产生下压力的同时,翼面会产生翼后涡面,翼尖会形成翼尖涡流,同时还会使气流“上洗”(在机翼中对应的是,翼尖涡的作用下,气流向下倾斜,产生“下洗流”),它们一并影响着赛车中后部的气流流场空气动力学性能以及后翼的空气动力学效率。不论是前翼还是后翼,以及整车的空气动力学设...

从飞机起飞后的“脏气流”说起,是什么将F1赛车牢牢“吸”在赛道上?

当飞行器以很小的距离贴近地面或水面飞行时,地面或水面阻挡了翼尖涡流的产生、中断了机翼的下洗气流,进而减小了机翼的诱导阻力,整个飞行器体的上下压力差增大,升力会陡然增加,飞行器也获得了比空中飞行更高升阻比。在冷战时期,以苏联阿列克谢耶夫(RostislavAlexeyev)为代表的中央水翼艇设计局基于“地面效应”开发了...

那双托起飞机的“无形大手”是如何让F1赛车贴地飞行的?

位于前翼后的车轮产生的涡流会直接影响到整车的气流流场。2022年F1新规则下的新赛车,在轮胎上方增加了扰流翼片,它的出现将控制前轮涡流,防止它破坏汽车其他部分的气流流场。高速气流穿过F1赛车的前翼,如果没有很好的引导,它就将直接撞到轮胎并乱作一团,会影响到整车中后部的空气动力学性能。不论是航空领域还是...

长跑中从第一到落后,不只因实力

空气阻力对跑步运动员的影响主要来自于压强差所带来的阻力。运动员向前跑时,会挤压前方的空气,使得前方空气压强变高,而运动员身后方的空气会因运动员的离开,来不及补充完毕,暂时变薄,压强变小。所以前方的高压空气会向后压,造成空气阻力。下面我们来计算一下马拉松运动员在比赛中遇到的空气阻力有多大。假设长跑运动...

又一个超越美国!新型高超音速无人机:能将600千克载荷投送到美国

飞行器的升力来自机身与机翼的迎角、翼面的伯努利原理产生的升力以及机翼的襟翼以及各种气动翼面的升力，还有来自鸭翼以及边条和机翼翼尖产生的涡流升力等等。而阻力则来自诱导阻力和寄生阻力二种，前者是立体的机翼产生升力时同时衍生的阻力，或者理解为机翼横截面积产生的阻力，迎角越大，诱导阻力也越大。后者则是空气...

猫头鹰无声飞行的秘密日本科学家找到运作原理!

该团队确定后端边缘影响气流的两种互补机制(www.e993.com)2024年11月5日。首先,后端边缘会破坏后缘涡流来减少气流的波动。其次,它们减少翼尖羽毛之间的流动相互作用,抑制翼尖涡流的放射。翼尖涡流是指当机翼产生正升力时,下翼面的压强比上翼面高,在上、下翼面压强差的作用下,下翼面的气流就绕过翼尖流向上翼面,这样就使下翼面的流线由机翼的...

飞行汽车还未落地,地效飞行器又复活了

飞机在飞行时,一大阻力来源是机翼末端的翼尖涡流,我们曾经介绍的翼梢小翼就是为了改变翼尖涡流位置。当飞机贴近地面时,翼尖涡流遭到破坏,阻力就会减少,这种由翼尖涡流破坏带来的阻力降低被称为翼展主导的“地面效应”。此外,飞机在离地面很近的地方飞行时会遇到一个气垫,这个气垫也被称为隐形的“上帝之手”。这种“...

飞机的“翼尖涡流”是如何形成的?

“翼尖涡流"又称为翼尖涡,当机翼产生正升力时,下翼面的压强比上翼面高。在上、下翼面压强差的作用下,下方的高压气流循着翼尖往上滚卷流动到较低压的翼面上侧,加上本来流体就往后方流动,形成一种螺旋式的漩涡运动,翼尖涡就这样产生了。一般而言,飞机越大,翼尖涡也越强。

飞机的翼梢小翼千奇百怪,干啥用的?

翼梢小翼当然不仅仅是为了美观,它最大作用就是可以降低诱导阻力,增加一部分机翼升力,提升飞机的爬升能力。在飞机飞行时,机翼两端会产生翼尖涡流增加阻力,对飞机来说,阻力越大需要消耗的燃油也越大。而加装翼梢小翼后,翼尖的涡流的强度会被减小,可以有效减少飞机的阻力。

飞机在起飞离地后为什么V/S会短时下降?

当机翼受到地面效应的影响时,上洗气流、下洗气流和翼尖涡流都将减弱。由于翼尖涡流减弱,诱导阻力就会变小。当机翼处于1/4翼展高时,诱导阻力可下降25%。当机翼处于1/10翼展高时,诱导阻力可下降50%。当飞机高速飞行时,废阻力占主导地位,而诱导阻力只占总阻力的一小部分。因此,在起飞和着陆阶段应更加关注地面效应...