和尺寸也不相同，也就是說，可能存在多種具有不同和的方案，能滿足同一裝載的要
求，這時就需要對不同的和的組合進行優化選擇。優選時，應全面協調考慮減小氣動
阻力、減輕結構質量、提高使用安全性和經濟性等方面的要求。
身S 身L
身S 身L
三、機身外形的初步設計
在機身的主要兒何參數身λ 和機身的最大橫截面面積、機身的總長初步選定以后，機身的
幾何外形還需要進一步的確定。為了滿足飛機總體設計方案的需要，應對機身的外形進行初步
設計，粗略地定出機身的幾何外形。一般從確定控制截面和尋找合適的幾何外形曲線兩方面入
手。
（一）確定機身幾何外形的控制截面
前面已經提到，機身的幾何形狀必須考慮其內部裝載的需要，機身橫截面的形狀和尺寸，
起碼要能容納其內的裝裁，這種按內部裝載的要求定出的各個橫截面稱之為機身的控制截面。
圖6.28 是兩種殲擊機機身橫截面的示意圖。
圖中所示的各個控制截面，分別是按照所裝發動機的外廓尺寸及座艙、進氣道、尾噴管、
設備艙等幾何外形和尺寸，再加上結構高度決定的。
機身橫截面的形狀，以圓形最為有利。在內部容積一定的情況下，其表面面積最小，摩擦
阻力也最小。圓形截面對于機身密封艙來說，承受內壓的情況也最有利，從而可以使其結構質
量減輕。如果由于內部布置的限制，不允許采用圓截面時，也應盡量采用近似于圓形，或由圓
孤拼接而成的截面，如圖6.29 所示。
（二）機身外形的初步選擇
機身的外形，在這里主要是指機身側視圖上的幾何外形。當選取足夠多的橫向控制截面以
后，在側視圖上將各點連接起來即可構成機身的側視外形圖，但這時存在著如何對外形曲線進
行光順以及能否滿足氣動要求的問題。因此，一般要對橫截面和側向外形進行協調，進行兩方
面同時協調的設計。
如果說機身的橫截面一般是按內部裝載的要求確定的，那么從側視圖上看去的機身縱向的
幾何外形則主要應按氣動阻力最小的原則來確定。
對于亞音速飛機多采用流線型或層流型機身。流線型機身的最大截面積約在距機頭三分之
一機身長度處，其壓差阻力較小，但摩擦阻力所占的比例較大，因此并不要很大的長徑比，重
點是要求具有良好的流線形。對于高亞音速飛機可采用層流機身，與機翼的層流翼型相類似，
層流型機身也可以延緩激波的產生，這種機身的最大橫截面后移至距機頭45％機身長度處或
更后一點。
對于超音速飛機的機身外形，減小氣動阻力的要求更高。其頭部的外形對機身的波阻影響
很大，從減小波阻的角度出發，采用較大長徑比的旋成體比較有利。旋成體的母線可從以下的
曲線中選取：
1．指數曲線系列
r = x n (0<n≤1) (6.23)
2.拋物線系列
· 100 ·
n
r x nx
−
−
=
2
2 2
(0≤n≤1) (6.24)
式中：
頭L
r = r ，
頭L
x = x 為旋成體曲線的相對坐標， r ——機身頭部任一截面的半徑；
x ——機身頭部任一截面距機頭的距離； ——機身頭部的長度。
機身頭部通常要安裝雷達天線，在選擇機身頭部外形時，要考慮其內部布置的限制條件。
機身頭部的外形還需要與飛行員座艙的安排相協調，保證飛行員有足夠大的視界角，并在外形
上與凸起的座艙蓋光滑過渡。
機身中段的幾何外形，對氣動阻力的影響比較小，常按內部布置的需要來確定。從減小氣
動阻力的角度來說，以圓柱形體最好。但從全機阻力來考慮，有時還需要按面積律的要求進行
修形。
機身尾段的外形參數如圖6.30 所示。
頭L
圖6.30 機身尾段外形
機身尾段的幾何參數包括其長徑比尾λ 、底部面積和收斂角底S β 等。這些參數及尾段的
外形都對氣動阻力有影響。
的選擇通常根據發動機尾噴口的尺寸來定， 直接影響機身底部阻力的大小。收斂
角
底S 底S
β ，通常以小于3°為好，不能使β 過大，以免引起表面氣流的分離。同時還要使尾段的外
形與機身中段及尾翼的外形相協調。
經上述的選擇，得出機身的初步外形，并繪制出初步、粗略的機身外形草圖。雖然，這時
并不能完全將機身的外形確定下來，但這種粗略的外形圖，可以供進一步的飛機總體方案設計
之用，同時也是以后進一步進行機身理論外形設計、參數優化、繪制機身外形圖以及擬定機身
外形數學模型的基礎。
四、面積律
一般來說，盡管機翼、機身和尾翼等每個單獨的部件都是最佳部件，但是將它們組合在一
起，并不一定成為最佳的飛機，這是因為各部件組合在一起后，存在著相互影響和干擾的問題。
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