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超临界机翼

[拼音]:chaolinjie jiyi

[外文]:supercritical wing

采用特殊翼剖面(翼型)的机翼。它能提高机翼的临界马赫数,使机翼在高亚音速时阻力急剧增大的现象推迟发生。它的翼型被称为超临界翼型,由美国R.T.惠特科姆于 1967年首先提出。 其形状特征是前缘较普通翼型钝圆,上表面平坦,下表面接近后缘处有反凹(见图),后缘薄,而且向下弯曲。气流绕过普通翼型前缘时速度增加较多(前缘越尖,迎角越大,增加越多),在翼型上表面流速继续增加。翼型厚度越大,上表面越向上隆起,速度增加也越多。飞行速度足够高时(相当马赫数0.85~0.9),翼型上表面的局部流速可达到音速。这时的飞行马赫数称为临界马赫数。飞行速度再增加,上表面便会出现强烈的激波,引起气流分离,使机翼阻力急剧增加。为了保持飞机飞行的经济性,飞行马赫数不宜超过临界马赫数。想要提高飞行速度就要设法提高机翼临界马赫数。减小机翼厚度或采用后掠机翼(见后掠翼飞机)可以提高临界马赫数,但是这样会增加机翼重量。采用超临界机翼可提高临界马赫数,同时不必付出增加机翼重量的代价。超临界翼型的前缘钝圆,气流绕流时速度增加较少,平坦的上表面又使局部流速变化不大。这样,只有在飞行马赫数较高时,上表面局部气流才达到音速,即其临界马赫数较高。在达到音速后,局部气流速度的增长较慢,形成的激波较弱,阻力增加也较缓慢。超临界机翼还可用于减轻飞机结构重量。如果带后掠翼的高亚音速飞机改用超临界机翼,在保持飞行速度不变的情况下,可以在机翼厚度不变时改用平直机翼,这样就可减轻机翼重量,同时改善机翼的低速气动特性。如维持后掠角不变而采用厚机翼,同样可降低机翼重量,还可增加机翼内的容积,用以放置燃油或其他设备。超临界机翼由于前缘钝圆,低速和跨音速的升力特性比较好,有可能应用在超音速飞机上。

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文章名称:《超临界机翼》
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