超臨界機翼是一種特殊翼剖面(翼型)的機翼。采用這種翼型設(shè)計的固定翼飛機可大幅改善在跨音速范圍內(nèi)的氣動性能,降低阻力并提高姿態(tài)可控性。超臨界機翼并不是“最新高科技技術(shù)”,空中客車A300于1972年即已經(jīng)采用超臨界機翼,距今已40多年。 大型飛機采用超臨界機翼,并具有尺度大、飛行雷諾數(shù)高等特點,其研制中必須解決好高升阻比機翼、翼身組合體設(shè)計,推進系統(tǒng)/機體一體化設(shè)計,抖振特性、靜氣動彈性特性預(yù)測及超臨界機翼流動控制等高速氣動力問題。超臨界機翼采用特殊翼剖面的機翼。它能提高機翼的臨界馬赫數(shù),使機翼在高亞音速時阻力急劇增大的現(xiàn)象推遲發(fā)生。它的翼型被稱為超臨界翼型,由美國R.T.惠特科姆于 1967年首先提出。 超臨界翼型的前緣鈍圓,氣流繞流時速度增加較少,平坦的上表面又使局部流速變化不大。這樣,只有在飛行馬赫數(shù)較高時,上表面局部氣流才達到音速,即其臨界馬赫數(shù)較高。在達到音速后,局部氣流速度的增長較慢,形成的激波較弱,阻力增加也較緩慢。 超臨界機翼還可用于減輕飛機結(jié)構(gòu)重量。如果帶后掠翼的高亞音速飛機改用超臨界機翼,在保持飛行速度不變的情況下,可以在機翼厚度不變時改用平直機翼,這樣就可減輕機翼重量,同時改善機翼的低速氣動特性。如維持后掠角不變而采用厚機翼,同樣可降低機翼重量,還可增加機翼內(nèi)的容積,用以放置燃油或其他設(shè)備。超臨界機翼由于前緣鈍圓,低速和跨音速的升力特性比較好,有可能應(yīng)用在超音速飛機上。 |
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