飞行器外形对飞行速度的影响

飞行器的速度与飞行器中的具体参数有关，外形问题作为较大程度上影响飞行器飞行速度的因素之一，对飞行器是否能够具有更快地飞行速度起到一定作用。实际情况中，飞行器的外形决定飞行器于飞行中是否遭受较大阻力，阻力决定速度是否受到一定影响。因此，飞行器外形决定飞行器速度快慢，应切实针对此方面展开设计方面干预，使飞行器能够更为快速地飞行，进而实现其目的。

1 目前较为常见的飞行器类型

迄今为止，除航空航天事业中所使用的飞行器外，我国目前较为常见的飞行器主要分为以下几类：其一为飞艇，飞艇主要从事较为大型的飞行工作，其具有一定的抗气流能力，能够于各类天气状况下开展飞行工作，飞艇外形较为类似于圆柱体，于首尾两端存在流线型设计，此类设计使其较为稳定，但飞行速度较慢；其二为固定翼无人机，其外形类似于人类飞行历史中早期所设计的机型，多为双层翼，固定保持稳定性，此类飞行器速度较快，但稳定性较差，易受气流干扰，一般适用于短距离工作；除此以外另有多旋翼、直升机等部分，此类飞行器外形影响较小，本次研究中忽略不计。

2 各类外形对飞行速度造成的影响

2.1 外形与阻力之间的关系

阻力原因为外形影响飞行器速度的主要原因之一。经相关资料文献的阅读及实际实践可发现，飞行器前端与飞行方向的空气接触越少，其阻力便越小。阻力减小的同时即代表飞行器速度加快。此即为外形与阻力间的关系。因此，若想使外形为速度提升做出部分贡献，应尽可能地将飞行器前端减小，以便减少阻力。具体情况可参照航空航天事业中所采用的多级式火箭，此类飞行器即为前端较小的具体形象。此类多段式推进火箭以后端燃料作为动力，将火箭前端不断推进，使其速度不断加快，最终突破大气层进入太空。实际情况中，飞行器外形无法与此类火箭相比，但将其作为实例的目的即为发现此类飞行器中的设计思想，进而采用此类思想将其利用于飞行器的设计中，使其不仅能够通过改变外形、减小阻力来提升飞行器的速度，更能有效使飞行器的其他方面得以改进。

2.2 外形与风速间的关系

以固定翼无人机为例，其起飞过程中对风速要求较高。因其为双层机翼结构，风穿过此类结构时易对其飞行速度造成一定影响，使此类无人机飞行过程中飞行速度减慢、飞行方向转变。此类问题若想得到切实改变，需改变飞行器外形，此类问题与上文所述的外形与阻力间的关系有较大联系，若风速过大时，飞行器前端过于庞大，易对飞行器造成影响，如倾斜、侧翻、减速等，若飞行器前端较大，风速过大情况下甚至会出现失去控制的现象，使飞行器出现意外，造成一定损失。设计飞行器、实际使用飞行器时应注意此类因素，以免风速对飞行器造成一定影响。

2.3 外形与飞行器内部设置间的关系

飞行器速度不仅依靠飞行器外形，更多在于飞行器内部硬件配置，如发动机、能源系统等。但此类系统受飞行器外形所限制，飞行器外形决定此类系统与设备的安放位置，进而影响其实际性能。因此可将此类因素与飞行器外形相连接，将其视作外形影响因素之一，从而得出飞行器外形对速度造成的影响因素中，由内部设置所产生的相应效果。

由发动机内部展开分析，若发动机与燃料供应系统距离较短，即可节省燃料燃烧（或电能转化为动能，具体情况根据飞行器实际驱动能源）过程中传输中所消耗的动能，为发动机提升一定动能，反之，若距离较远，传输过程中损失较多动能，不仅对能源造成浪费，且相关发动机接收能量较少，转化动能亦较少，无法有效支持发动机运行，从而使飞行器速度减慢。此类问题可以此类角度展开分析：若飞行器外形过度追求减少阻力、抗风速影响，则会对内部结构造成一定影响。于较为实际的角度展开分析，现阶段飞行器外形中流线型为较为主要使用的外形之一，但若设计中过度追求此类因素，使内部结构安排失衡，亦对飞行器速度造成一定影响。

此外，飞行器的速度亦与其所使用的发动机型号、能源类型有较大关系，以实际角度展开分析，燃料动力飞行器较电能飞行器速度更快，但此类飞行器对环境会造成一定污染，除我国航空航天事业中所使用的飞行器以外，其他燃料动力飞行器皆对环境有一定的损害，实际使用时需对此类因素进行分析，将速度与可持续发展联系，进而具体权衡。

3 结束语

由此可见，飞行器外形与速度间具有一定联系，本文着重分析飞行器实际使用条件下，外形对飞行器速度的直接或间接关系，直接关系分别为阻力、风速因素，间接关系为外形与内部配置之间的联系。此类因素分别使飞行器外形对速度产生一定影响，具体使用过程中需参考此类因素，权衡此类因素至平衡点，使飞行器既能有效使用，又保障速度不受此类因素影响，同时对保护环境、可持续发展做出一定贡献。