电子科技大学：航空航天类课程教学资源（课件讲稿）超声速飞机

2.2.3超声速飞机的气动外形 Aeroplane at Mach 2.0 60 Shockwave Formation Tail Wave Reflected Bow Wave Waves Ground

2.2.3 超声速飞机的气动外形

1 超声速飞机的翼型特点

1.超声速飞机的翼 (a)平板剂面 ()S形翼剖面 LZZZZ Cb)薄的单凸翼剖面 (g)对称的双凸形翼剖面 (©)凹凸形翼剖面 ()层流翼剖面 77 acaEsECJ84880 (d)平凸形翼剖面 ①菱形翼剖面 SsA4S5580. (e)双凸形翼剖面 双弧形翼剂面

1,超声速飞机的翼型特点 (a)双弧形 b)菱形 (c)楔形 (d)双菱形

2 超声速飞机的机翼平面形状

()后掠翼 (1)后掠机翼 后掠机翼与平直机翼相比可以推迟激 波的产生，这主要是由于后掠翼降低了机 翼上的有效速度。由于后掠角的影响，流 速中只有垂直于机翼前缘分量是产生升力 的有效速度。因此后掠角可以提高飞机的 临界马赫数，从而推迟激波的产生

后掠机翼与平直机翼相比可以推迟激 波的产生，这主要是由于后掠翼降低了机 翼上的有效速度。由于后掠角的影响，流 速中只有垂直于机翼前缘分量是产生升力 的有效速度。因此后掠角可以提高飞机的 临界马赫数，从而推迟激波的产生。 （1）后掠机翼

)后掠翼 ●后掠翼与后掠角 后掠角是机翼4弦长的连线与飞机横轴之间的夹角。 Lateral axis Sweep angle Fuselage Quarter chord line (a)平直机翼 (b)后掠机翼

●后掠翼与后掠角 后掠角是机翼¼弦长的连线与飞机横轴之间的夹角

)后掠翼 对称气流经过后掠翼，可以将气流速度分 FREESTREAM SPEED MACH 0.8 解到垂直于机翼前缘和平行于机翼前缘。 FREESTREAM SPEED MACH 0.8 SPEED ACROSS UPPER SURFACE MACH 0.85 Flow parallel to Leading Edge 0.85×sin30°=0.425 Flow Perpendicular to Leading Edge 0.85Xc0s30°=0.74 气流经过直机翼后， MACH 0.85 马赫数会增加

对称气流经过后掠翼,可以将气流速度分 解到垂直于机翼前缘和平行于机翼前缘。 气流经过直机翼后, 马赫数M会增加

2.1后掠机翼 机翼后掠角与Mla临界之间的关系 后掠角（度） 15 30 45 60 Ma临界增加百分比 2% 8% 20% 41% 平直翼与后掠翼的阻力

机翼后掠角与Ma临界之间的关系 平直翼与后掠翼的阻力

)后掠翼 60 0 1.0 2.0 3.0 Ma 后掠角和阻力系数之间的关系图

后掠角和阻力系数之间的关系图