北航大航空航天概論講義05作用在飛機上的空氣動力-3跨超聲速時的空氣動力_第1頁
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文檔簡介

臨界馬赫數(shù)和音障當(dāng)來流以亞聲速度v∞（相應(yīng)的流動馬赫數(shù)Ma∞，比如小于0.6）流過翼型時，上翼面的最大速度點c的vc>v∞，因為有可壓縮性的影響，點c處的溫度最低，該點處的聲速也最小，故點c的局部馬赫數(shù)Mac是流場中最大的，比如說現(xiàn)在Mac<1.0。這時全流場都是亞聲速流動。隨著來流速度v∞或來流馬赫數(shù)Ma∞的增加，Mac也會跟著增加。當(dāng)Mac=1.0相應(yīng)此時的來流馬赫數(shù)Ma∞就稱為該翼型的臨界馬赫數(shù)，用符號Macr表示。提高飛機的臨界馬赫數(shù)和改進飛機跨聲速空氣動力特性的方法有：（1）采用相對厚度較小的對稱薄翼型；（2）采用超臨界翼型；（3）采用后掠機翼；（4）采用小展弦比機翼；（5）采用渦流發(fā)生器；（6）采用跨聲速面積律等。亞聲速飛機一旦平飛速度向聲速逼近時，便發(fā)現(xiàn)飛機很難增速，也很難操縱，有時甚至發(fā)生自動低頭俯沖而失去控制，造成飛行事故的慘劇。過去把這種現(xiàn)象稱為“音障”，意思是指飛機平飛速度要超過聲速遇到了不可超越的障礙。亞聲速飛機速度一旦超過該飛機的臨界馬赫數(shù)之后，將出現(xiàn)復(fù)雜的局部激波系，除造成阻力迅速增加，出現(xiàn)推力不足難以繼續(xù)增速外，還會產(chǎn)生許多其他特殊現(xiàn)象：自動俯沖、拌振、操縱面嗡鳴、操縱面效率下降、自動橫滾?？傊?，這些特殊現(xiàn)象和問題是使亞聲速飛機難以突破聲速，實現(xiàn)安全飛行的真正原因。

超聲速飛機外形要實現(xiàn)超聲速飛行的首要問題或主要矛盾是需要減小激波阻力。減小激波阻力的方法有：（1）采用尖頭尖尾薄翼型；（2）采用后掠機翼；（3）采用三角形機翼；（4）采用變后掠機翼；（5）采用邊條機翼；（6）采用“鴨”式布局或無平尾式布局等。

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