後掠效應

後掠效應

後掠翼根部由於縱向元件長度不同,因而前緣縱向元件受力減小,後緣縱向元件受力增大。這種載荷向後緣集中的現象叫做“後掠效應”。後掠角越大,後掠效應越嚴重。

簡介

後掠翼根部由於縱向元件長度不同,因而前緣縱向元件受力減小,後緣縱向元件受力增大。這種載荷向後緣集中的現象叫做“後掠效應”。後掠角越大,後掠效應越嚴重。

後掠翼

早期的飛機一般都採用平直翼,但隨著飛行速度的提高,飛機會在高速俯衝時因解體而墜毀。後來,科學家們發現飛行速度接近音速時,飛機會遇到極大的激波阻力。這時,飛機要么速度難以再提高,要么承受不住巨大的衝擊力而粉身碎骨。為了克服和減小激波阻力,人們一改平直的機翼形狀,提出了後掠翼設計方案。

後掠翼就是前緣和後緣均向後掠的機翼,表征機翼後掠程度的指標是後掠角,即機翼前緣與水平線的夾角。後掠翼的氣動特點是可增大機翼的臨界馬赫數,推遲激波的到來,並減小超音速飛行時的阻力。後掠翼的出現是機翼形狀的一次重大變革,對飛機發展產生了極大影響。

後掠翼的誕生是曲折的、近乎戲劇性的,但後來的套用和發展卻是順利的、有條不紊的。開始是所有的超音速飛機和高亞音速飛機都採用後掠翼,後來在此基礎上發展了三角翼、變後掠翼和不對稱的斜機翼等。三角翼是後掠翼的自然衍生物,它可以改善機翼的升阻比特性,同時有利於飛機的結構設計、提高機翼強度和增加翼內可利用空間。可變後掠翼可隨飛機速度、高度等飛行狀態調節機翼的後掠角大小,以獲得最佳飛行效果,兼顧高低速飛行的需要。今天,後掠翼技術仍在不斷發展,如美國的NASA多年來一直在對斜翼機、前掠翼等形式進行探討和試驗,並做出了試驗機,取得了一些成果。

後掠角

後掠角是指從機翼平均氣動弦長連線自翼根到翼尖向後歪斜的角度。通俗講就是機翼機身之間的夾角。飛機發展的初期,機翼是垂直於機身的,也就是後掠角為零,後來飛機的速度越來越快,為了減小阻力,所以機翼向後偏了一定的角度。

機翼的後掠角有幾個好處:1、相同的來流馬赫數下後掠角越大沿機翼法向(即垂直方向)的馬赫數分量更小,提高了飛機在高亞音速飛行但又未產生激波的最大馬赫數,2、提高了飛機的航向穩定性。

後掠角的機翼也存在幾個大的缺點:1、在大迎角條件下翼尖先失速,飛機容易失去對滾轉的操縱,所以一般現代客機都在翼尖前部有前緣縫翼等增升裝置;2、低速度情況下升力產生較小,理由是空氣的速度在其法向分量小。

對於採用後掠機翼的超聲速飛機,高速和低速性能要求相互矛盾。大後掠角雖然可以降低激波阻力,有利於跨聲速和超聲速飛行,但是也帶來誘導阻力大、低速特性差的問題。

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