单选题
124.为进一步提高飞机的升力,从结构上可以采取哪种增升措施:
A
改变机翼剖面形状,减小机翼弯度
B
增大飞行速度
C
改变气流的流动状态,控制机翼上的附面层,延缓气流分离
D
减少附面层的气流速度和能量,延缓气流分离
答案解析
正确答案:C
解析:
这是一道关于航空动力学及飞机增升装置原理的题目。我们需要从**结构措施**和**空气动力学原理**两个角度来分析各个选项。
### 核心考点
* **升力公式**:$L = \frac{1}{2} \rho v^2 S C_L$。其中 $C_L$ 为升力系数。
* **增升目的**:通常指在低速(如起飞、着陆)状态下,通过改变机翼结构或气流状态来提高升力系数 $C_L$ 或最大升力系数 $C_{Lmax}$。
* **附面层(边界层)分离**当气流流过机翼上表面时,如果逆压梯度太大,附面层内的气流会脱离机翼表面,导致升力急剧下降(失速)。延缓分离是提高最大升力系数的关键。
### 选项详细解析
**A. 改变机翼剖面形状,减小机翼弯度**
* **分析**:机翼的弯度(Camber)对升力有重要影响。一般来说,**增大**机翼弯度可以增加升力系数。减小弯度通常会降低升力系数(虽然可能减小阻力或提高临界马赫数)。
* **结论**:错误。为了增升,结构上通常是**增大**弯度(例如使用富勒襟翼、开缝襟翼等,它们不仅增加了面积,也显著增加了有效弯度)。
**B. 增大飞行速度**
* **分析**:根据升力公式 $L = \frac{1}{2} \rho v^2 S C_L$,增大速度 $v$ 确实能增加升力 $L$。
* **关键点**:题目问的是“从**结构上**可以采取哪种增升措施”。增大飞行速度属于**操作手段**或**飞行状态**的改变,而不是飞机本身的**结构设计**或**增升装置**。此外,增升装置的主要应用场景恰恰是在**低速**阶段(起飞和着陆),此时无法依靠高速来产生足够升力。
* **结论**:错误。不符合“结构措施”这一限定条件,且与增升装置的主要应用场景(低速)逻辑相悖。
**C. 改变气流的流动状态,控制机翼上的附面层,延缓气流分离**
* **分析**:这是现代高升力系统的重要原理之一。
* **结构措施举例**:前缘缝翼(Slats)、后缘襟翼(Flaps,特别是开缝襟翼)、吹气襟翼等。
* **原理**:这些结构通过改变机翼周围的流场,将高压区的气流引向低压区,或者向附面层注入能量,从而**延缓附面层分离**。延缓分离意味着机翼可以在更大的迎角下工作而不失速,从而显著提高最大升力系数 $C_{Lmax}$。
* **结论**:**正确**。这既描述了物理机制,也对应了具体的结构功能(如缝翼、开缝襟翼的作用)。
**D. 减少附面层的气流速度和能量,延缓气流分离**
* **分析**:这是一个典型的空气动力学误区。
* **原理纠正**:附面层分离的原因是附面层内的气流**能量不足**,无法克服逆压梯度继续贴附在机翼表面。因此,为了延缓分离,必须**增加**附面层内气流的能量(例如通过开缝让高速主流气流吹入附面层,或通过吸气/吹气装置)。
* **错误点**:“减少”速度和能量会加速气流分离,导致升力损失,而不是增升。
* **结论**:错误。原理描述完全相反。
### 总结
* **A** 错在方向反了(应增大弯度)。
* **B** 错在不是结构措施,且增升主要针对低速。
* **D** 错在原理反了(应增加能量)。
* **C** 正确描述了通过结构手段(如缝翼、襟翼等)控制附面层、延缓分离从而提高升力的机制。
因此,正确答案是 **C**。
相关知识点:
增升措施控附面层延分离
题目纠错
CAAC无人机理论题库2024.09(修订版)
