基本介紹
- 中文名：巡航升阻比
- 外文名：Cruisinglift-drag ratio
- 套用學科：空氣動力學
- 定義：飛機巡航飛行時所對應的升阻比
- 巡航：飛機進入預定航線後的飛行狀態
- 升阻比：在同一迎角的升力與阻力的比值
定義,巡航,升阻比,兩者關係,
定義
巡航升阻比指飛機巡航飛行時所對應的升阻比。
巡航
巡航指飛機完成起飛階段進入預定航線後的飛行狀態。
在航空界，一般把適宜於持續進行的，接近於定常飛行的飛行狀態稱之為巡航。在此狀態下的參數稱為巡航參數，如巡航高度、巡航推力等等。巡航速度也是專機的巡航參數之一。飛機所裝發動機每100公里消耗燃油最小情況下的飛行速度稱為巡航速度。巡航狀態不是唯一的，每次飛行的巡航狀態都取決於許多因素，如氣象條件、裝載、飛行距離、 經濟性等等。
巡航可以分為航程巡航、航時巡航、給定區間最小燃料消耗巡航等。雖然都要求飛機以比較省油、比較經濟的速度巡航，但這些指標是有差別的。航程巡航要求飛機能以航程最遠的巡航速度飛行；航時巡航則要求飛機能以留空時間最長的巡航速度飛行等等。為此巡航速度又可細分為“遠航速度”和“久航速度”等。
升阻比
其值與飛行器迎角、飛行速度等參數有關，此值愈大說明飛行器的空氣動力性能愈好。對一般的飛機而言，低速和亞音速飛機可達17～18，跨音速飛機可達10～12，馬赫數為2的超聲速飛機約為4～8。
升阻比是評定飛機空氣動力特性、表示飛機氣動效率的一個重要參數，對於固定的飛機它主要是飛行馬赫數與迎角的函式。一般總是希望飛機的最大升阻比越大越好。
兩者關係
高超聲速飛行器採用乘波體或升力體外形，升阻比都比較大;巡航時以超燃衝壓發動機為動力，推重比也比較高。經計算，Chuang C H等的文章中的高超聲速飛行器模型在周期巡航過程中，升阻比在4.5左右變化，推重比在1.2左右變化。據此，太原衛星發射中心的張忠峰等在文中假設飛行器的最大升阻比為4.5，最大推重比為1.20。
推重比固定，升阻比變化的情況
保持飛行器推重比恆定，取不同的升阻比，用胞映射方法可以得到不同的周期胞。將這些周期胞代表的狀態量作為巡航的初始條件，飛行器就可以實現不同巡航周期的周期巡航，也可以得到單巡航周期的航程及燃料消耗率與升阻比之間的關係。
如圖1給出了推重比等於1(發動機工作時問為50 s)，升阻比在2.82~4.5變化時，單周期航程與燃料消耗率的結果。
圖1航程及燃料消耗率與升阻比的關係
從圖1中可以看出，隨著升阻比的增大，單周期航程增大。由於發動機工作時間相同，不同升阻比的耗油量基本相等，根據燃料消耗率的定義，隨著升阻比的增大，航程增加，故燃料消耗率減小。
升阻比固定，推重比變化的情況
與前面的分析過程相同，保持飛行器升阻比恆定，取不同的推重比，得到單巡航周期的航程及燃料消耗率與推重比的關係。
如圖2給出了升阻比等於4(發動機工作時間為50 s)，推重比在0.8~1.2之間變化時，單周期航程與燃料消耗率的結果。
圖2航程及燃料消耗率與推重比的關係
從圖2中可以看出，隨著推重比的增大，單周期航程增加，同時耗油量也增大，因此燃料消耗率的變化不顯著，只是隨著推重比增大略有減小。
結論
經分析，高超聲速飛行器周期巡航與飛行器的升阻比、推重比等總體參數的關係有如下結論：
a)當推重比(升阻比)一定時，升阻比(推重比)只有大於某個值，飛行器才能實現周期巡航;
b)大升阻比、高推重比飛行器易於實現周期巡航;
c)其他條件相同時，巡航周期、單周期巡航航程隨推重比、升阻比的增大而增加;
d)燃料消耗率主要與升阻比有關，且燃料消耗率隨升阻比的增大而減小。
