飛行器外形對飛行速度的影響

飛行器的速度與飛行器中的具體參數有關，外形問題作為較大程度上影響飛行器飛行速度的因素之一，對飛行器是否能夠具有更快地飛行速度起到一定作用。實際情況中，飛行器的外形決定飛行器于飛行中是否遭受較大阻力，阻力決定速度是否受到一定影響。因此，飛行器外形決定飛行器速度快慢，應切實針對此方面展開設計方面干預，使飛行器能夠更為快速地飛行，進而實現其目的。

1 目前較為常見的飛行器類型

迄今為止，除航空航天事業中所使用的飛行器外，我國目前較為常見的飛行器主要分為以下幾類：其一為飛艇，飛艇主要從事較為大型的飛行工作，其具有一定的抗氣流能力，能夠于各類天氣狀況下開展飛行工作，飛艇外形較為類似于圓柱體，于首尾兩端存在流線型設計，此類設計使其較為穩定，但飛行速度較慢；其二為固定翼無人機，其外形類似于人類飛行歷史中早期所設計的機型，多為雙層翼，固定保持穩定性，此類飛行器速度較快，但穩定性較差，易受氣流干擾，一般適用于短距離工作；除此以外另有多旋翼、直升機等部分，此類飛行器外形影響較小，本次研究中忽略不計。

2 各類外形對飛行速度造成的影響

2.1 外形與阻力之間的關系

阻力原因為外形影響飛行器速度的主要原因之一。經相關資料文獻的閱讀及實際實踐可發現，飛行器前端與飛行方向的空氣接觸越少，其阻力便越小。阻力減小的同時即代表飛行器速度加快。此即為外形與阻力間的關系。因此，若想使外形為速度提升做出部分貢獻，應盡可能地將飛行器前端減小，以便減少阻力。具體情況可參照航空航天事業中所采用的多級式火箭，此類飛行器即為前端較小的具體形象。此類多段式推進火箭以后端燃料作為動力，將火箭前端不斷推進，使其速度不斷加快，最終突破大氣層進入太空。實際情況中，飛行器外形無法與此類火箭相比，但將其作為實例的目的即為發現此類飛行器中的設計思想，進而采用此類思想將其利用于飛行器的設計中，使其不僅能夠通過改變外形、減小阻力來提升飛行器的速度，更能有效使飛行器的其他方面得以改進。

2.2 外形與風速間的關系

以固定翼無人機為例，其起飛過程中對風速要求較高。因其為雙層機翼結構，風穿過此類結構時易對其飛行速度造成一定影響，使此類無人機飛行過程中飛行速度減慢、飛行方向轉變。此類問題若想得到切實改變，需改變飛行器外形，此類問題與上文所述的外形與阻力間的關系有較大聯系，若風速過大時，飛行器前端過于龐大，易對飛行器造成影響，如傾斜、側翻、減速等，若飛行器前端較大，風速過大情況下甚至會出現失去控制的現象，使飛行器出現意外，造成一定損失。設計飛行器、實際使用飛行器時應注意此類因素，以免風速對飛行器造成一定影響。

2.3 外形與飛行器內部設置間的關系

飛行器速度不僅依靠飛行器外形，更多在于飛行器內部硬件配置，如發動機、能源系統等。但此類系統受飛行器外形所限制，飛行器外形決定此類系統與設備的安放位置，進而影響其實際性能。因此可將此類因素與飛行器外形相連接，將其視作外形影響因素之一，從而得出飛行器外形對速度造成的影響因素中，由內部設置所產生的相應效果。

由發動機內部展開分析，若發動機與燃料供應系統距離較短，即可節省燃料燃燒（或電能轉化為動能，具體情況根據飛行器實際驅動能源）過程中傳輸中所消耗的動能，為發動機提升一定動能，反之，若距離較遠，傳輸過程中損失較多動能，不僅對能源造成浪費，且相關發動機接收能量較少，轉化動能亦較少，無法有效支持發動機運行，從而使飛行器速度減慢。此類問題可以此類角度展開分析：若飛行器外形過度追求減少阻力、抗風速影響，則會對內部結構造成一定影響。于較為實際的角度展開分析，現階段飛行器外形中流線型為較為主要使用的外形之一，但若設計中過度追求此類因素，使內部結構安排失衡，亦對飛行器速度造成一定影響。

此外，飛行器的速度亦與其所使用的發動機型號、能源類型有較大關系，以實際角度展開分析，燃料動力飛行器較電能飛行器速度更快，但此類飛行器對環境會造成一定污染，除我國航空航天事業中所使用的飛行器以外，其他燃料動力飛行器皆對環境有一定的損害，實際使用時需對此類因素進行分析，將速度與可持續發展聯系，進而具體權衡。

3 結束語

由此可見，飛行器外形與速度間具有一定聯系，本文著重分析飛行器實際使用條件下，外形對飛行器速度的直接或間接關系，直接關系分別為阻力、風速因素，間接關系為外形與內部配置之間的聯系。此類因素分別使飛行器外形對速度產生一定影響，具體使用過程中需參考此類因素，權衡此類因素至平衡點，使飛行器既能有效使用，又保障速度不受此類因素影響，同時對保護環境、可持續發展做出一定貢獻。