第7章--超音速翼型和機(jī)翼的氣動(dòng)特性(3).ppt

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1、第7章超音速翼型和機(jī)翼的氣動(dòng)特性(3)7.4無(wú)限翼展斜置翼的超聲速氣動(dòng)特性無(wú)限翼展斜置翼的超聲速氣動(dòng)特性超聲速流中任一擾源發(fā)出的擾動(dòng)只能對(duì)它后馬赫錐內(nèi)的流場(chǎng)產(chǎn)生影響，所以對(duì)于有限翼展機(jī)翼的超聲速繞流，機(jī)翼上某些部分就有可能不受翼尖或翼根的影響，例如下圖兩種機(jī)翼的ABCD區(qū)域。無(wú)限翼展斜置翼的超聲速氣動(dòng)特性有限翼展機(jī)翼ABCD區(qū)域可看成無(wú)限翼展機(jī)翼的一部分，因此左圖ABCD區(qū)域的氣動(dòng)特性取決于其翼型的氣動(dòng)特性，右圖則取決于無(wú)限翼展斜置薄翼的超音速氣動(dòng)特性。無(wú)限翼展斜置翼的超聲速氣動(dòng)特性對(duì)一斜置角為χ的無(wú)限翼展斜置翼，來(lái)流馬赫數(shù)可分解為垂直于前緣的法向分量和平行于前緣的切向分量：

2、無(wú)限翼展斜置翼的超聲速氣動(dòng)特性若不考慮氣流粘性，則切向分量對(duì)機(jī)翼的氣動(dòng)特性不產(chǎn)生影響，無(wú)限翼展斜置翼的氣動(dòng)特性主要取決于來(lái)流馬赫數(shù)的法向分量。無(wú)限翼展斜置翼的超聲速氣動(dòng)特性且僅當(dāng)Ma∞n>1時(shí)斜置翼才具有超聲速繞流特性。否則，即使Ma∞>1,無(wú)限斜置翼的繞流特性仍為亞聲速特性，不存在波阻力。無(wú)限翼展斜置翼的超聲速氣動(dòng)特性本節(jié)研究Ma∞n>1時(shí)無(wú)限斜置翼的超聲速氣動(dòng)特性。無(wú)限翼展斜置翼的超聲速氣動(dòng)特性無(wú)限翼展斜置翼和正置翼之間的壓強(qiáng)系數(shù)和升力系數(shù)和波阻系數(shù)有如下關(guān)系：無(wú)限翼展斜置翼的超聲速氣動(dòng)特性由幾何關(guān)系可知：6.3.1無(wú)限斜置翼的壓強(qiáng)系數(shù)和載荷系數(shù)公式無(wú)限斜置翼的壓強(qiáng)系數(shù)和

3、載荷系數(shù)公式根據(jù)超聲速翼型上下表面的壓強(qiáng)系數(shù)公式，將其中的馬赫數(shù)寫為法向馬赫數(shù)Ma∞n，迎角寫為法向迎角，表面導(dǎo)數(shù)寫為法向?qū)?shù)，得法向壓強(qiáng)系數(shù)：無(wú)限斜置翼的壓強(qiáng)系數(shù)和載荷系數(shù)公式將法向?qū)?shù)和法向迎角進(jìn)行替換：無(wú)限斜置翼的壓強(qiáng)系數(shù)和載荷系數(shù)公式法向載荷系數(shù)為：無(wú)限斜置翼的壓強(qiáng)系數(shù)和載荷系數(shù)公式根據(jù)無(wú)限斜置翼壓強(qiáng)系數(shù)與法向壓強(qiáng)系數(shù)的關(guān)系：可得無(wú)限斜置翼壓強(qiáng)系數(shù)：無(wú)限斜置翼的壓強(qiáng)系數(shù)和載荷系數(shù)公式根據(jù)無(wú)限斜置翼壓強(qiáng)系數(shù)與法向壓強(qiáng)系數(shù)的關(guān)系：可得無(wú)限斜置翼載荷系數(shù)：6.3.2無(wú)限斜置翼的升力系數(shù)公式無(wú)限斜置翼的升力系數(shù)公式根據(jù)超聲速翼型的升力系數(shù)公式，將其中的馬赫數(shù)寫為法向馬赫數(shù)Ma

4、∞n，迎角寫為法向迎角，得法向升力系數(shù)：無(wú)限斜置翼的升力系數(shù)公式根據(jù)無(wú)限斜置翼升力系數(shù)與法向升力系數(shù)的關(guān)系：得：6.3.3無(wú)限斜置翼的波阻系數(shù)公式無(wú)限斜置翼的波阻系數(shù)公式法向波阻系數(shù)寫為：無(wú)限斜置翼的波阻系數(shù)公式對(duì)法向關(guān)系進(jìn)行代換得：無(wú)限斜置翼的波阻系數(shù)公式根據(jù)無(wú)限斜置翼波阻系數(shù)與法向波阻系數(shù)的關(guān)系：得到無(wú)限斜置翼波阻系數(shù)公式為：無(wú)限斜置翼的波阻系數(shù)公式如果上述波阻系數(shù)公式中的表面導(dǎo)數(shù)保持為法向?qū)?shù)不作代換，則波阻系數(shù)公式還可表達(dá)為：無(wú)限斜置翼的波阻系數(shù)公式式中第二項(xiàng)是無(wú)限斜置翼的零升波阻系數(shù)（用翼面的法向?qū)?shù)表達(dá)）。無(wú)限斜置翼的波阻系數(shù)公式根據(jù)上述超聲速無(wú)限斜置翼氣動(dòng)特性公

5、式計(jì)算的升力線斜率隨后掠角的變化和零升波阻系數(shù)隨后掠角的變化理論曲線見下圖：無(wú)限斜置翼的波阻系數(shù)公式從該圖可見，與斜置翼的亞聲速繞流相反，增加后掠角卻可提高超聲速斜機(jī)翼的升力線斜率（左圖）；無(wú)限斜置翼的波阻系數(shù)公式同時(shí)在一定后掠角范圍內(nèi)，增加后掠角將減小機(jī)翼的零升波阻系數(shù)（右圖）。無(wú)限斜置翼的波阻系數(shù)公式這就是為什么超聲速飛行多使用后掠翼的原因。