飞机机翼表面变形会引起M临界数降低和波阻增大

主要途径有:一是充分利用大气层中的氧,以减少飞行器携带的氧化剂,从而减轻起飞重量;二是整个飞行器全部重复使用,除消耗推进剂外不抛弃任何部件;三是水平起飞,水平降落,简化起飞(发射)和降落(返回)所需的场地设施和操作程序,减少维修费用。据估计,空天飞机的运输费用至少可降到目前航天飞机的1/10,甚至可降到1%。

飞机机翼表面变形会引起M临界数降低和波阻增大

在机翼上一般安装有副翼和襟翼。操纵副翼可使飞机滚转;放下襟翼能使机翼升力系数增大。另外,机翼上还可安装发动机、起落架和油箱等。机翼有各种形状,数目也有不同。在航空技术不发达的早期为了提供更大的升力,飞机以双翼机甚至多翼机为主,但现代飞机一般是单翼机。

机翼内部还往往用来贮存燃油、放置起落架,机翼外部还可外挂副油箱及进攻型武器。

飞机机翼表面变形会引起M临界数降低和波阻增大

机翼表面凹凸变形,其突起部分必然引起气流加快速度,以致M临界数降低,阻力提前增加;同时超音速气流通过凹凸不平的地方还会引起一些小的激波。如图6-2-12所示,在每一个凸起部分的前段与其前面的激波之间,压力升高;而在凸起部分的后段,相当于下凹曲面,气流的压力降低。这就形成额外的压力差,导致波阻增大。

另外实践证明飞机表面不光滑,粗糙程度增大,也会提前出现比较强烈的局部激波,波阻增大得十分显著,使飞机的最大速度明显下降。例如,由于机翼的油漆不光滑,低速飞行时,会使最大的速度减小2%~3%;而在高速飞行时最大速度将因此而降低8%~10%。因此,保持高速飞机表面的光滑极为重要。

飞机机翼表面变形会引起M临界数降低和波阻增大

图6-2-12 机翼局部变形引起的压力变化


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