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什么是超临界翼型?

科普小知识 2022-02-24 21:10:09
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超临界翼型是用来增加临界马赫数的特殊翼型,它可以在接近音速时延缓机翼阻力的急剧增加。当气流绕过普通翼型的前缘时,上表面的流速迅速增加。当飞行速度接近高亚音速时,机翼上表面的局部速度可以达到音速。飞行马赫数成为临界马赫数。

超临界翼型是用来增加临界马赫数的特殊翼型,它可以在接近音速时延缓机翼阻力的急剧增加。当气流绕过普通翼型的前缘时,上表面的流速迅速增加。当飞行速度接近高亚音速时,机翼上表面的局部速度可以达到音速。飞行马赫数成为临界马赫数。随着飞行速度的不断提高,将会遇到强大的冲击波阻力。这时,如果速度继续增加,发动机的功率将大大消耗,甚至会发生飞行事故。因此,提高飞行速度需要增加机翼的临界马赫数。

1967年,美国著名航空科学家惠特科姆提出了超临界翼型。与普通翼型相比,超临界翼型具有前缘钝、上表面平、后缘下表面凹、后缘薄且向下弯曲的特点。1969年,美国科恩用理论方法设计了超临界翼型。在巡航条件下,大部分上表面区域是超音速的。20世纪70年代的几次飞机试验表明,机翼非常成功,并逐渐被跨音速飞机采用,广泛用于大型民用飞机和一些战斗机。超临界翼型有助于防止冲击波和减少边界层分离程度,从而增加临界马赫数。这也有利于减轻飞机的结构重量,提高低速飞行的性能。然而,因为它的上表面是平的,它将减少升力,同时减缓气流的加速。为了克服这个缺点,可以增加下翼面后缘部分的弯曲,以弥补升力的不足。