680.表面脏污的机翼与表面光洁的机翼相比

这道题考查的是**空气动力学中表面粗糙度对机翼气动性能的影响**。 ### 核心原理解析 机翼表面的光洁程度直接影响边界层（Boundary Layer）的状态以及气流分离点的位置。 1. **对最大升力系数 ($C_{Lmax}$) 的影响：** * **光洁机翼**：气流能够更顺畅地附着在机翼表面，延迟气流分离。这意味着机翼可以在更大的迎角下保持升力，从而获得较高的最大升力系数。 * **脏污机翼**（如覆盖灰尘、昆虫残留、冰霜或雨水）：表面粗糙度增加，导致边界层提前从层流转变为湍流，或者使湍流边界层能量损失加快。这会导致**气流更早地从机翼上表面分离**。一旦气流分离，升力会急剧下降，失速迎角减小，因此**最大升力系数显著下降**。 2. **对阻力系数 ($C_D$) 的影响：** * 表面脏污增加了**摩擦阻力**（Skin Friction Drag），因为粗糙表面与空气的摩擦更大。 * 更重要的是，由于气流提前分离，机翼后部的低压区扩大，导致**压差阻力**（Form Drag/Pressure Drag）大幅增加。 * 因此，在任何给定的迎角下，脏污机翼的**阻力系数都会增大**。 ### 选项分析 * **A. 最大升力系数下降, 阻力系数增大** * **正确**。如上所述，表面粗糙导致气流提前分离，降低了最大升力能力；同时增加了摩擦阻力和压差阻力，导致阻力系数增大。这是飞行安全中强调必须清除机翼冰雪和污垢的主要原因。 * **B. 相同升力系数时其迎角减小** * **错误**。为了产生相同的升力系数，由于脏污机翼的气动效率降低（升力线斜率可能略微改变，但主要是最大升力受限且阻力大增），通常需要在**更大**的迎角下才能维持相同的升力（在未失速范围内）。或者说，在相同迎角下，脏污机翼产生的升力往往略低或相当（在小迎角时），但绝不会出现“相同升力系数时迎角减小”这种有利于气动性能的结论。实际上，为了补偿升力损失或维持飞行，飞行员往往需要拉杆增大迎角，这反而更接近失速状态。 * **C. 同迎角下升力系数相同, 阻力系数加大** * **不准确/片面**。虽然在小迎角线性区域内，升力系数受表面粗糙度影响较小，可能近似相同，但在接近失速的大迎角区域，升力系数会明显下降。此外，该选项没有提到最关键的安全指标——**最大升力系数的下降**。相比之下，A 选项全面描述了脏污对极限性能（最大升力）和效率（阻力）的负面影响，是更准确和完整的描述。在航空理论考试中，强调“最大升力系数下降”是考点核心。 ### 结论 表面脏污会破坏机翼的气动外形平滑性，导致气流提前分离，从而**降低最大升力系数**并**增大阻力系数**。这会使得飞机失速速度增大，起飞滑跑距离变长，爬升性能变差。 因此，正确答案是 **A**。