空气动力学基础

空气动力学是 研究物体和空气相对运动时，空气的运动规律及其作用力的规律的学科。它主要关注空气对物体的作用力，即空气动力，以及这些力如何影响物体的运动状态。以下是空气动力学的一些基本原理和概念：

飞行相对运动原理：

作用在飞机上的空气动力取决于飞机和空气之间的相对运动情况，与所选取的参考坐标系无关。这与风洞实验的原理是等效的。

连续性假设：

由于飞行器的特征长度远大于空气自由行程，可以忽略空气的微观结构，只考虑其宏观特性，即将空气看成连续的、没有间隙的流体。

数学基础：

空气动力学涉及到复杂的方程、微分方程和积分方程。因此，熟悉微积分、线性代数、常微分方程和偏微分方程等数学学科是非常重要的。

物理基础：

了解与流体力学相关的基本物理原理，例如质量、动量和能量守恒定律，以及流体中的运动、压力和密度等概念。

流体力学基础：

学习基础的流体力学概念和原理，例如流体的运动和流场描述、雷诺数、黏性、速度分布等。

飞行器基础知识：

理解飞行器的构造、气动力基本概念（如升力、阻力、迎角等）、控制面和飞行状态。

数值方法和计算机编程：

熟悉数值方法和计算机编程技巧，以解决空气动力学中的数学模型，并进行模拟和分析。

大气环境：

了解大气的组成、层结构、温度、压强和密度等参数，这些都会影响飞行器的性能和飞行条件。

速度与加速度：

在空气动力学中，速度通常用米/秒（m/s）作为量纲，而不是千米/小时（km/h）。牛顿第二运动定律和第三运动定律是空气动力学理论的基础。

理想流体、不可压流体和绝热流体：

理想流体不考虑流体粘性的影响；不可压流体不考虑流体密度的变化；绝热流体不考虑流体温度的变化。这些概念有助于简化空气动力学的分析。

通过掌握这些基本原理和概念，可以更好地理解和应用空气动力学知识，从而进行有效的飞行器设计和性能优化。