細長翼

細長翼

細長翼(slender wing)是指適用於較高的超音速飛機(飛彈)、具有亞音速前緣和超音速後緣、展弦比小,平面形狀接近三角形的機翼(彈翼)。對飛機而言,細長翼包括雙三角翼和S形前緣翼

基本介紹

  • 中文名:細長翼
  • 外文名:slender wing
  • 適用:高超音速飛機、飛彈
  • 特點:展弦比小
  • 一級學科:航空科技
  • 二級學科:航空器
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細長翼(飛機)

對於飛機而言,細長翼是指適用於較高的超音速飛機、具有亞音速前緣和超音速後緣、展弦比小,平面形狀接近三角形的機翼,包括雙三角翼、S形前緣翼等。

性能特點

飛機的速度提高到馬赫數2以上時,為了降低波阻和滿足結構上的要求,採用小展弦比、大後掠、具有亞音速前緣的細長翼。大後掠機翼氣流分離不可避免,故細長翼常採用尖前緣,使之在迎角不大時,沿整個前緣發生分離。在大迎角下,強度很大的前緣渦作用在翼面上,能產生相當大的渦升力,從而提高飛機的機動性和起飛著陸性能。
具有彎扭的細長翼,前緣下垂,在設計狀態下,沿整個前緣氣流是附著的,機翼保持著前緣吸力;當迎角增大,超過設計狀態以後,整個前緣分離,形成前緣渦。

雙三角翼

雙三角翼是內、外翼後掠角不同的細長翼。通常內翼後掠角大於外翼後掠角。和三角翼相比,同一機翼面積和展弦比下,雙三角翼根部的弦長大,相對厚度小,內翼後掠角大,能夠有效地減小超音速波阻。此外,因內翼很細長,亞音速下內翼的升力貢獻較小,而在超音速,其升力作用增大,故音速前後的空氣動力中心移動量較小,從而減小飛機的超音速配平阻力。
雙三角翼雙三角翼
雙三角翼的內翼很細長,非常適合超音速飛行;同時,外翼的後掠角比內翼小,可以兼顧到跨音速和亞音速飛行的要求。在低速和亞、跨音速範圍,迎角不大時,從內翼和外翼分別生產兩個前緣渦,迎角再增大,兩個前緣渦合併成一個。形成穩定的流動,增大機翼升力,提高抖振邊界。雙三角翼的一個重要缺點是前緣渦引起俯仰力矩隨迎角變化不規則,力矩變化呈非線性。

細長翼(飛彈)

對於飛彈而言,細長翼是指適用於高超音速飛行、具有亞音速前緣和超音速後緣、展弦比極小(λ<1)的彈翼(如右圖)。
細長翼細長翼
現代有翼式飛彈大多在較小的升力係數下作高速飛行。在彈翼面積相同的情況下,採用極小展弦比,可使翼根處的力矩小,減輕結構重量。在低超音速時,細長翼具有亞音速前緣,可提高臨界馬赫數,降低波阻。大後掠翼彈翼的氣流分離不可避免,故細長翼常採用尖前緣,在迎角不大時,就使氣流沿整個前緣發生分離。在大迎角下,強度很大的脫體渦作用在翼面上,產生相當大的渦升力,所以升力係數下降不明顯,使飛彈的機動性不至於大大的降低。但由於脫體渦的產生,翼面的前緣吸力消失,誘導阻力增大,增大升阻比顯著降低。
鰭式彈翼鰭式彈翼
有些戰術飛彈上採用兩對非常狹小的極小展弦比的鰭式彈翼(右圖),也是利用脫體渦產生的非線性升力。

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