飛行速度范圍-高速飛機(jī)氣動外形特征、空氣動力加熱

高速飛機(jī)氣動外形特點(diǎn)BDECA你認(rèn)為那架飛機(jī)速度最快？哪架最慢？高速飛機(jī)氣動外形變化的主要目的：提高臨界馬赫數(shù)改善飛機(jī)的跨音速空氣動力特性減小波阻采用的主要措施薄翼型后掠機(jī)翼小展弦比機(jī)翼渦流發(fā)生器和翼刀1采用薄翼型采用相對厚度比較?。幢容^扁平的）、最大厚度點(diǎn)位置向后移，一般最大厚度距離前緣的距離在50%的薄翼型。12/15/20235亞音速飛機(jī)升力增加，主要通過加速到最大速度，得到較大的升力系數(shù)超音速飛機(jī)需要提高臨界馬赫數(shù)和減少波阻——相對厚度越小，上翼面的氣流加速越慢，速度增量就越小，可以有效提高臨界馬赫數(shù)?！穸仍叫?，波阻越小飛機(jī)機(jī)翼的相對厚度低速飛機(jī)12-18%亞聲速飛機(jī)10-15%超聲速飛機(jī)4-8%適合高速飛行的翼型高亞音速飛機(jī)常采用層流翼型適合高速飛行的翼型超臨界翼型較大的前緣半徑，上翼面比較平坦，后部略向下彎；適合高速飛行的翼型超音速翼型：前緣尖削、相對厚度更小即更薄翼型。1.超臨界翼型的特點(diǎn)是()A.上翼面氣流加速比較快,所以它的臨界馬赫數(shù)比較大。B.一旦出現(xiàn)局部激波,激波的位置靠后.減少波阻C.一旦出現(xiàn)局部激波,激波的強(qiáng)度比較大,減小波阻D.超臨界翼型的跨音速氣動特性比層流翼型好。答案：B、D2后掠翼1951年1月21日，李漢擊傷1架美軍F-84敵機(jī)，打破了美國空軍不可戰(zhàn)勝的神話，掀開了我軍空戰(zhàn)史上輝煌的一頁釆用后掠機(jī)翼可以提高飛機(jī)的臨界馬赫數(shù)，并可以減小波阻。1、后掠機(jī)翼的作用后掠角為30°時，臨界馬赫數(shù)大約可提高8%。大后掠角的激波產(chǎn)生的波阻要比平直機(jī)翼上激波產(chǎn)生的波阻小一些。起作用的角度為35°--60°2.飛機(jī)的機(jī)翼設(shè)計成為后掠機(jī)翼為了()A.提高臨界馬赫數(shù)B.減小波阻C.增加飛機(jī)升力D.改善飛機(jī)的低速飛行性能答案：A、B2、采用后掠翼帶來的問題后掠翼的低速性能不好同學(xué)們分析一下原因后掠翼的失速特性不好同學(xué)們先回顧一下失速問題為什么后掠翼飛機(jī)的失速性能不好？后掠翼結(jié)構(gòu)的受力形式不好后掠翼的失速特性翼尖附面層厚流動變化明顯主要方法:采用使機(jī)翼扭轉(zhuǎn)的氣動措施3、改善后掠機(jī)翼的失速措施機(jī)翼扭轉(zhuǎn)是指沿著機(jī)翼展向，使翼型弦平面或零升力線不在同一平面上。氣流以相同方形吹來，在展向不同翼剖面上，有效迎角并不相同。從翼根到翼梢，有效迎角逐漸減小，稱為負(fù)扭轉(zhuǎn)；從翼根到翼梢，有效迎角逐漸增大，稱為正扭轉(zhuǎn)。主要措施:幾何扭轉(zhuǎn)、氣動扭轉(zhuǎn)幾何扭轉(zhuǎn)3小展弦比機(jī)翼為了減小誘導(dǎo)阻力，亞音速飛機(jī)通常采用大展弦比機(jī)翼，可達(dá)8?9。但進(jìn)行跨音速和超音

速飛行的飛機(jī)，展弦比大大減小，成為小展弦比機(jī)翼當(dāng)機(jī)翼展弦比小于4時，飛

機(jī)的臨界馬赫數(shù)可以得到較大的提高，跨音速飛行急劇增加的阻力也可以得到減緩優(yōu)點(diǎn)機(jī)翼面積不變下，弦長加長可以在翼型最大厚度不變的情況下，減小翼型的相對厚度，使氣流在翼型表面加速緩慢，從而提高臨界馬赫數(shù)。機(jī)翼展長縮短使沿機(jī)翼前、后緣產(chǎn)生的激波也縮短了，波阻減小缺點(diǎn)在低速飛行時，它的誘導(dǎo)阻力大，起飛著陸性能也不太好12/15/2023小展弦比機(jī)翼殲20殲1612/15/2023殲104渦流發(fā)生器和翼刀渦流發(fā)生器渦流發(fā)生器是利用旋渦從外部氣流中將能量帶進(jìn)附面層，加快附面層內(nèi)氣流流動，防止氣流分離的裝置。渦流發(fā)生器翼刀翼刀是一種較窄的刀條，平行于飛機(jī)的對稱面，垂直地安裝在機(jī)翼的表面上翼上表面翼刀空氣動力加熱空氣動力加熱高速飛機(jī)克服了“音障”，又遇到了新的難題“熱障”。熱障的產(chǎn)生？低速飛行為什么不存在“熱障”？出現(xiàn)“熱障”后會對飛機(jī)有何影響？空氣動力加熱氣流流過機(jī)體時，由于空氣的粘性在機(jī)體表面形成了附面層。附面層內(nèi)的空氣受到摩擦，阻滯和壓縮，速度下降，溫度升高，氣流的動能轉(zhuǎn)變?yōu)闊崮?，對機(jī)體表面進(jìn)行加熱，這就是空氣動力加熱。亞音速飛行時，氣流具有的動能小，摩擦阻滯產(chǎn)生的熱量少，很快在空中散掉了，機(jī)體表面溫度增加不多，也就不存在“熱障”問題。但當(dāng)飛機(jī)在空中進(jìn)行超音速飛行時，空氣動力加熱的問題就逐漸嚴(yán)重了A點(diǎn)溫度同溫層，不同速度下的總溫短時間，使機(jī)體結(jié)構(gòu)承受熱應(yīng)力超音速巡航。機(jī)體結(jié)構(gòu)熱透，座艙溫度升高等首先，座艙的溫度太高使機(jī)務(wù)人員和乘客無法忍受，機(jī)上的設(shè)備比如無線電、航空儀表等也無法正常工作；其次，機(jī)體的溫度也會超過機(jī)上一些非金屬材料的極限工作溫度，比如，風(fēng)擋和觀察窗的有機(jī)玻璃、密封用的橡膠等都會因為溫度過高而不能正常工作甚至完全損壞；更嚴(yán)重的問題是：飛機(jī)機(jī)體被熱透，溫度達(dá)到200無以上