不一致,只能
借助于實驗方法來確定。
對翼型前緣點的力矩系數(抬頭為正)
" %&’壓(( ) (*)應用式(( ) +)在,超音速飛行時此力矩系數可寫為
"
-., / ( 1(/
-./ / ((( ) (2)
0
0
三、高速翼型特點
綜合上述各點可知,在 -.0 3-.臨后,流過機翼的氣流參數變化特點與亞音速時大不相同,它使得機翼的升力、阻力、力矩特性都發生了很大的變化。
為了適應這些變化,在高速飛機的翼型外形上采用了相應的措施。對于亞音速飛行的飛機,主要設法盡量提高翼型的 -.臨以延遲機翼氣動力的急劇變化;對于主要在跨音速飛行的飛機,主要設法緩和 %’的增長幅度,減少 %&的波動幅度及縮短 -.臨和 -.上臨之間的范圍;對于主要在超音速飛行的飛機,則盡量設法減少波阻。
提高翼型 -.臨的措施,是使翼型的壓力分布(或速度分布)均勻化,以推遲超音速區的出現從而使翼型 -.臨得到提高。為此,一般翼型可采用對稱或小彎度薄翼,最大厚度位置靠近翼弦的中部。對于噴氣式運輸機,則可以選用相對厚度較大,但臨界 -.數相當高的超臨界翼型。為了減少翼型頭部的激波強度,高速翼型的頭部不像低速翼型那樣鈍,以防止脫體激波和正激波的產生。
減少 4是縮短 -臨和 -上臨之間范圍的有效辦法。很明顯 4 5時的平板( 6 5), -.臨和 -上臨間距離趨于 5,也就是沒有跨音速范圍。實際上 4是不能等于 5的,所以當 4較小時, -和 -臨之間距離較小, 74& 8 (或 %&)隨 -數的變化曲線沒有多大
臨上7
變動,在跨音速范圍內幾乎是平滑、單調地由亞音速過渡到超音速。
第四節 9后掠機翼
為了改善機翼在跨音速和超音速飛行時的氣動特性,除了在機翼剖面形狀上采取適當措施外,在機翼的平面形狀方面也有相應變化。為了改善跨音速飛機的飛行性能,現代高速飛機廣泛采用了后掠機翼。
一、繞后掠機翼的流動和展向載荷分布特點
設后掠機翼翼展是無限長的情況,如圖 ( ) (5所示。當空氣流過此機翼時,可以將 :0分解為兩個分速,一個是垂直于前緣的法向流動分速 :; :04<=",一個是 •,(•
平行于前緣的展向流動分速 " %&’。如果此無限翼展的機翼由同一翼型所組成,若不考慮氣流黏性,則展向流動對于翼面上的壓力分布無影響,而垂直于前緣的法向氣流則好像是流過一個平直機翼一樣。也就是說,此無限翼展機翼的氣動特性僅取決于法向流動,而與展向流動無關。
圖 ( )* )(+,空氣流過后掠翼時速度的分解
當氣流流過此機翼時,由于展向分速不變而法向分速不斷改變,使得流線會產生傾斜?諝鈴倪h前方流近前緣,法向分速受到阻滯而越來越慢,展向分速保持不變
("-")。這樣,越靠近前緣,不僅速度越來越慢,而且氣流方向越來越向左偏斜。經前緣后,空氣流向最小壓力點的途中,法向分速又逐漸增加( ’. / 0’1),而展向分速不變(". "1),所以局部流速漸漸增加且方向轉向右邊。以后,又因法向分速減小,氣流又轉回原來方向。
對于有限翼展的后掠翼,由于翼根和翼尖的影響,使它與無限翼展后掠翼情況有一定的差別。但在后掠翼的中間部分與無限翼展后掠翼是十分接近的。
后掠翼由于翼根和翼尖的存在,將引起所謂翼根效應和翼尖效應。在根部上表面前段,流線偏離對稱面,流管擴張變粗;而在后段流線向內偏斜,流管收縮變細。在亞音速條件下,前段變粗,于是流速減慢,壓力升高;后段變細,流速加快,壓力降低
(即吸力增大)。流管的最小截面位置后移,故最小壓力點后移(相對于后掠翼中段)
至于翼尖部分,情況正好相反,翼尖外側氣流是徑直向后流動。而翼尖部分的前段流線向外偏斜,故流管收縮變細,流速加快,壓力降低(即吸力增加);而在后段,因流線向內偏斜,故流管擴張變粗,流速減慢,壓力升高。因流管最小截面位置前移(相對于后掠翼的中段來講),雖然在翼尖部分下翼面壓力大于上翼面,造成向上翻的氣流,增加了一些上翼面的壓力。但由于流線偏斜的影響是主要的,最低壓力點還是前移。這種現象稱為翼尖效應。
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