第7章--超音速翼型和機翼的氣動特性(3).ppt

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1、第7章超音速翼型和機翼的氣動特性(3)7.4無限翼展斜置翼的超聲速氣動特性無限翼展斜置翼的超聲速氣動特性超聲速流中任一擾源發(fā)出的擾動只能對它后馬赫錐內的流場產生影響，所以對于有限翼展機翼的超聲速繞流，機翼上某些部分就有可能不受翼尖或翼根的影響，例如下圖兩種機翼的ABCD區(qū)域。無限翼展斜置翼的超聲速氣動特性有限翼展機翼ABCD區(qū)域可看成無限翼展機翼的一部分，因此左圖ABCD區(qū)域的氣動特性取決于其翼型的氣動特性，右圖則取決于無限翼展斜置薄翼的超音速氣動特性。無限翼展斜置翼的超聲速氣動特性對一斜置角為χ的無限翼展斜置翼，來流馬赫數(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、無限翼展斜置翼的超聲速氣動特性若不考慮氣流粘性，則切向分量對機翼的氣動特性不產生影響，無限翼展斜置翼的氣動特性主要取決于來流馬赫數(shù)的法向分量。無限翼展斜置翼的超聲速氣動特性且僅當Ma∞n>1時斜置翼才具有超聲速繞流特性。否則，即使Ma∞>1,無限斜置翼的繞流特性仍為亞聲速特性，不存在波阻力。無限翼展斜置翼的超聲速氣動特性本節(jié)研究Ma∞n>1時無限斜置翼的超聲速氣動特性。無限翼展斜置翼的超聲速氣動特性無限翼展斜置翼和正置翼之間的壓強系數(shù)和升力系數(shù)和波阻系數(shù)有如下關系：無限翼展斜置翼的超聲速氣動特性由幾何關系可知：6.3.1無限斜置翼的壓強系數(shù)和載荷系數(shù)公式無限斜置翼的壓強系數(shù)和

3、載荷系數(shù)公式根據超聲速翼型上下表面的壓強系數(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，表面導數(shù)寫為法向導數(shù)，得法向壓強系數(shù)：無限斜置翼的壓強系數(shù)和載荷系數(shù)公式將法向導數(shù)和法向迎角進行替換：無限斜置翼的壓強系數(shù)和載荷系數(shù)公式法向載荷系數(shù)為：無限斜置翼的壓強系數(shù)和載荷系數(shù)公式根據無限斜置翼壓強系數(shù)與法向壓強系數(shù)的關系：可得無限斜置翼壓強系數(shù)：無限斜置翼的壓強系數(shù)和載荷系數(shù)公式根據無限斜置翼壓強系數(shù)與法向壓強系數(shù)的關系：可得無限斜置翼載荷系數(shù)：6.3.2無限斜置翼的升力系數(shù)公式無限斜置翼的升力系數(shù)公式根據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)：無限斜置翼的升力系數(shù)公式根據無限斜置翼升力系數(shù)與法向升力系數(shù)的關系：得：6.3.3無限斜置翼的波阻系數(shù)公式無限斜置翼的波阻系數(shù)公式法向波阻系數(shù)寫為：無限斜置翼的波阻系數(shù)公式對法向關系進行代換得：無限斜置翼的波阻系數(shù)公式根據無限斜置翼波阻系數(shù)與法向波阻系數(shù)的關系：得到無限斜置翼波阻系數(shù)公式為：無限斜置翼的波阻系數(shù)公式如果上述波阻系數(shù)公式中的表面導數(shù)保持為法向導數(shù)不作代換，則波阻系數(shù)公式還可表達為：無限斜置翼的波阻系數(shù)公式式中第二項是無限斜置翼的零升波阻系數(shù)（用翼面的法向導數(shù)表達）。無限斜置翼的波阻系數(shù)公式根據上述超聲速無限斜置翼氣動特性公

5、式計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翼的升力線斜率（左圖）；無限斜置翼的波阻系數(shù)公式同時在一定后掠角范圍內，增加后掠角將減小機翼的零升波阻系數(shù)（右圖）。無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。