多选题
减小诱导阻力的措施有( )。
A
采用较小的机翼平面形状
B
加大机翼的展弦比
C
减小机翼的展弦比
D
在机翼安装翼梢小翼答案解析
正确答案:ABD
解析:
**解析:**
诱导阻力(Induced Drag)是由于机翼产生升力时,翼尖处上下表面压力差导致气流从下表面绕过翼尖流向上表面,形成翼尖涡流,从而引起下洗流,使实际气流方向向下偏转而产生的阻力分量。诱导阻力系数 $C_{Di}$ 与展弦比 $\lambda$ 的关系通常表示为:
$$ C_{Di} = \frac{C_L^2}{\pi e \lambda} $$
其中,$C_L$ 为升力系数,$e$ 为奥斯瓦尔德效率因子,$\lambda$ 为展弦比。
下面对各选项进行分析:
* **A. 采用较小的机翼平面形状**:此选项表述略显模糊,但在航空工程语境中,通常指优化机翼的平面形状以提高效率因子 $e$。例如,采用椭圆翼平面形状可以使沿展向的升力分布接近椭圆分布,此时 $e$ 接近最大值 1,诱导阻力最小。相比之下,矩形翼的效率因子较低。因此,优化平面形状(如趋向椭圆或梯形优化)是减小诱导阻力的有效措施。若此处“较小”理解为更紧凑或优化的非矩形设计,旨在提高气动效率,则属于正确措施。结合标准答案 ABD,此选项意指通过优化平面形状(如采用椭圆翼或高梯形比)来提高效率因子,从而减小诱导阻力。
* **B. 加大机翼的展弦比**:根据公式 $C_{Di} = \frac{C_L^2}{\pi e \lambda}$,诱导阻力系数与展弦比 $\lambda$ 成反比。增大展弦比(即机翼变得更细长),可以显著减小诱导阻力。这是滑翔机和长航时无人机采用大展弦比机翼的主要原因。因此,该选项正确。
* **C. 减小机翼的展弦比**:减小展弦比会导致诱导阻力增大,这与题目要求相反。小展弦比机翼通常用于高速飞行以减小波阻,但会牺牲诱导阻力性能。因此,该选项错误。
* **D. 在机翼安装翼梢小翼**:翼梢小翼(Winglets)的主要作用就是阻碍下表面高压气流绕过翼尖流向上表面,从而减弱翼尖涡流的强度,降低下洗速度,提高奥斯瓦尔德效率因子 $e$,进而减小诱导阻力。因此,该选项正确。
综上所述,减小诱导阻力的措施包括优化机翼平面形状(提高效率因子)、加大展弦比以及安装翼梢小翼。
**正确答案:ABD**
相关知识点:
减诱导阻力用小翼大展弦比
题目纠错
2023电力行业多旋翼无人机竞赛
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