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第八十七章 风雨兼程（第2页）

张宇此时真的是揣着明白装着糊涂，对于这些后世近乎科普类知识的问题，放到现在都堪称是高技术保密级别的东西，当然张宇是可以对这些问题发问的，不过外人可就不行了。

“刚才我们已经说到激波和波阻的产生，其实不同外形的物体在超音速条件下由于产生的激波不同，其波阻也不一样。

物体的形状对气流的阻滞作用越强，产生的激波越强，自然波阻就越大。”

“类似于长方形的物体，常产生脱体激波，即在距离前端一定距离的地方产生强烈的正激波，脱体激波对气流的阻滞作用很强，因此会产生很大的波阻。

而尖头的物体，在尖头前端常产生附体斜激波，该激波对气流的阻滞作用就比较弱。

所以物体越尖，气流所受的阻滞越小，激波越倾斜，产生的波阻越小。

所以我们对超音速飞机的机身、机翼等部分的前缘设计都应该呈尖锐状，这样便可减小激波强度，进而减小波阻阻力。”

“能说说你们对超音速空气动力外形的研究成果吗？”

“我们目前已经开始就飞机的气动布局展开研究，在飞机几何外形和参数上也有了一定考虑。”

王助说到这儿，从自己的文件夹里抽出了几张纸递给张宇，让他边看边听自己讲述。

“我们都知道，不同的飞机、不同的速度都有不同的气动布局。

按照机翼与机身连接位置上下来分，即可分为上单翼、中单翼、下单翼。

如果按照机翼弦平面有无上反角来分，就可分为上反翼、无上反翼、下反翼，当然按照立尾的数量来分，可分为单尾翼、双尾翼、无立尾翼，无立尾翼时平尾变成v字尾。”

“当然，如果按照气动布局一般是指平尾相对于机翼在纵向位置上的安排，即飞机的纵向启动布局形式，我们有正常式、鸭式和无平尾式。

不同的布局型式，对飞机的飞行性能和稳定性、操控性都有重大影响。”

“这些我还是了解一点的，飞机的几何外形是由机身、机翼和尾翼等主要部件的外形共同组成，而其中机翼是产生升力、阻力的主要部件，机翼平面形状包括翼展、展弦、前后掠角。

而影响飞机的气动特性的主要参数就是前后掠角、展弦比、梢根比和翼型的相对厚度……”

“的确是这样！”

王助适时的拍一下马屁不过他没那个习惯继续拍下去，指着张宇手中的一张图纸说道：“在低速飞行中，大展弦比的平直机翼升力系数较大，诱导阻力小。

在亚音速飞行中，后掠机翼可以延缓激波的产生并减弱激波的强度，继而减小波阻。

当进入超音速飞行阶段后，激波已经是不可避免，可采用小展弦比、三角机翼和边条机翼等有利于减小不足的设计。”

“为了减小超音速飞行时所产生的激波阻力，我们可以采取的机翼平面形状有，后掠机翼、三角形机翼、小展弦比机翼、变后掠翼机翼、边条机翼，常采用除了正常式布局外的鸭式布局或无平尾式布局。

当然，也是各有优缺点。”

“说来听听！”

张宇放下图纸，为王助端来一杯凉茶润润喉，然后又像一个小学生一样静静的坐着，等候王助的解释。

“刚才我给你说了，后掠机翼能够提高临界马赫数，即便超过之后也能进一步减小波阻。

但它并不是完美的，当一定速度的气流吹过后掠翼时，会有一部分气流将沿着机翼的方向流动，使得附层面从翼根到翼尖逐渐变厚，并在翼尖处造成气流分离。”

“当迎角增加到一定程度的时候，会产生翼尖失速，扩展到机翼中部和根部后，继而造成大面积的失速。

这个过程估计将会非常之快，同时还会造成飞机的猛然抬头，飞行变得极不稳定，以至于驾驶员会在得不到警告的情况下这些恐怖现象就已发生。

当然，我们能做的就是在机翼上表面加装翼刀和在机翼前缘制作锯齿或缺口，使得气流形成漩涡或气动翼刀，由此阻止气流沿机翼方向上的流动。”

“机翼前后掠角的增大，后掠机翼翼根结构的受力将急剧恶化，结构重量也会增加。

且低速时的空气动力特性也将恶化，使得飞机的升力下降阻力增加，因此在飞行马赫数达到二的时候，机翼有效速度小于一，明显只能采用三角形机翼。”

“三角形机翼和大后掠角基本相似，具有前缘后掠角大、展弦比小和相对厚度小的特点，翼根部分比较长，在相对厚度不变的情况下，有助于增加翼根处的相对厚度，继而改善根部的受力状况和减轻结构重量。

机翼结构高度不变，降低机翼相对厚度以降低波阻。”

“三角形机翼的空气动力性能很好，机翼的焦点位置从跨声速飞行岛超音速变化，比其他平面的机翼变化量都要小，有助于保证飞机的横向稳定性。

但是在亚音速飞行时升阻比较低，巡航特性不好。

在大迎角飞行时才能获得足够的升力系数，在着陆时为了不妨碍驾驶员向下的视野，机头注定不能抬得太高，飞机的迎角不能太大，所以三角形机翼的飞机着陆性能肯定很差。”

“所以，超音速飞机采用小展弦比、大后掠翼机翼，后掠角度大可以降低波阻，对超音速飞行有利，但却有因为展弦比和翼展都很小，低速飞行性能差，起飞和着陆距离都很长的缺点。

所以往后走，飞机在高速与低速之间的性能要求是很矛盾的。