[科普中国]-侧洗角导数

简介

侧洗角对侧滑角的导数叫作侧洗角导数。

式中，为侧洗角，为侧滑角。

侧洗角简介气流受到升力面作用向侧向偏斜的角度，称为侧洗角，规定向右偏为正。

产生原因当机翼产生升力时，机翼下表面的压力比上表面的大，而机翼翼展长度又是有限的，所以下翼面的高压气流会绕过两端翼尖，向上翼面的低压区流去。当气流绕过翼尖时，在翼尖部分形成旋涡，这种旋涡的不断产生而又不断地向后流去即形成了所谓翼尖涡流。

翼尖涡流使流过机翼的空气产生侧洗速度，而向侧向倾斜形成侧洗流。气流受到升力面作用向侧向偏斜的角度，称为侧洗角。1

侧洗角出现的同时出现了气流侧向的速度，侧洗速在两个翼尖处最大，向中心逐渐减小，在中心处减到最小。这是因为旋涡可以诱导四周的空气随之旋转，而这又是由于空气粘性所起的作用。空气在旋转时，越靠内圈，旋转得越快，越靠外圈，旋转得越慢。因此，离翼尖越远，气流垂直向下的侧洗速就越小。

飞机阻力空气动力沿气流方向的分力阻碍飞机在空气中前进的力称为阻力，机翼的阻力包括压差阻力、摩擦阻力和诱导阻力。2

压差阻力：相对气流流过机翼时，机翼前缘的气流受阻，流速减慢，压力增大；而机翼后缘气流分离，形成涡流区，压力减小。这样，机翼前后产生压力差形成阻力。这个阻力称为 压差阻力。 这点可以作如下理解：高速行驶的汽车后面时常扬起尘土，就是由于车后涡流区的空气压力小，吸起灰尘的缘故。
摩擦阻力：在飞行中，空气贴着飞机表面流过，由于空气具有粘性，与飞机表面发生摩擦，产生了阻止飞机前进的摩擦阻力。

干扰阻力：飞机飞行中各部分气流互相干扰所引起的阻力称之为干扰阻力。

诱导阻力：伴随升力的产生而产生的阻力称为诱导阻力。诱导阻力主要来自机翼。当机翼产生升力时，下表面的压力比上表面的压力大，下表面的空气会绕过翼尖向上表面流去，使翼尖气流发生扭转而形成翼尖涡流。翼尖气流扭转，产生下洗速度，气流方向向下倾斜，形成洗流升力亦随之向后倾斜。日常生活中，我们有时可以看到，飞行中的飞机翼尖处拖着两条白雾状的涡流索。这是因为旋转着的翼尖涡流内压力很低，空气中的水蒸汽因膨胀冷却，凝结成水珠，显示出了翼尖涡流的轨迹。3

侧滑角侧滑角是指飞行器飞行速度矢量V与其纵向对称平面之间的夹角。速度矢量V在对称平面右方，则所对应的侧滑角为正，反之为负。侧滑角是确定飞行器飞行姿态的重要参数。