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1 # 看得懂科技
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2 # 深空電報
與傳統的飛行器相比,升力體缺少了一個重要的部件——機翼。什麼情況?升力體竟然沒有機翼,那它是怎麼飛起來的呢?其實升力體採用了翼身融合技術,把機翼和機身融合在一起,整個機體就是機翼。超高速的戰鬥機基本都是升力體,機身下方平坦,上方有明顯凸起,這樣當空氣高速流過時就產生了壓力差,有了壓力差就有了升力,升力體就可以飛行了。
乘波體是一種具有附體激波的超音速飛行器。附體激波是什麼?當飛行器的速度超過音速時,會在機體前端產生激波,常規飛行器的激波是脫體激波,離機體有一定的距離,而乘波體所謂的附體激波是指乘波體的上表面與激波重合,下表面是常規的脫體激波。脫體激波前後存在巨大的壓強差,會使常規飛行器受到一個很大的阻力。同樣的,存在乘波體下表面的脫體激波也會使下表面受到很大的“阻力”,也就是升力,而上表面的附體激波不會形成大的“阻力”,這樣,乘波體的上下表面存在巨大的壓力差,升力就這樣產生了。因此,乘波體就相當於是乘著激波飛行,這也是乘波體這個名字的由來。
我們還可以用衝浪板來類比乘波器的飛行原理。衝浪者在衝浪時往往把衝浪板的前端翹起,這樣衝浪板在水面的作用下,受到了一個斜向後上方的力,這個力沿水平和垂直兩個方向分解,就分別是向後的阻力和向前的升力。乘波體和衝浪板類似,都把一部分阻力轉變為升力,以此來抗衡重力。
川陀太空
20170618
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3 # 銀杏智庫
升力體和乘波體的飛行原理,按我的簡單理解簡單說,
升力體用於亞音速飛行,指的是機翼和機身融合,共同獲得亞音速下升阻比的提高,也就是升力比阻力。亞音速主要阻力是誘導阻力,也就是機體機翼下部堆積的稠密高壓空氣團產生升力的同時,從機翼前緣有洩露上卷,從而成為阻力。而升力體就讓機體和機身形成共同面,獲得更多高壓升力,從而提高升阻比。
而超音速時候,機體衝擊空氣分子,分子以音速彈開都來不及,造成密集的堆積,彷彿在水中。此時的阻力是激波阻力,面積率分佈來說,接近棗核形才好。個亞音速下的升力體要求完全不同了。
那麼在超音速下,又有一種乘波體設計,就是機體前衝的時候,向下形成一種激波,如同把水激盪開去,向著機體下後方而去。激波上面,機體下面出現激波過濾過的高壓空氣,對機體托起,類似超音速戰機進氣道的激波作用。這種激波同時切斷了飛機的環繞氣流,也就切斷了機體上下溝通減壓。飛機如同乘在激波之上,因此叫做乘波體。
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升力體
升力體和一般都飛行器的區別在於它沒有明顯的機翼,而是翼身融合的三維設計。其飛行原理歸根結底還是和普通的飛機是一樣的(可以把升力體自身看做能夠在氣流中產生升力的部件,或者說把機身當做機翼用是不是更好理解一些呢)。
之所以要這樣設計,是為了消除普通機翼機身產生的附加阻力,以及機翼與機身之間的干擾。典型的升力體就比如一些太空梭,因為其返回大氣層的速度很快,升力體相比普通帶有機翼的飛行器結構,它能夠耐高溫不易解體(其錐形體表面平坦部分在進入大氣層時能夠增加氣動穩定性)也能像普通飛機那樣滑翔以後在地面降落。
乘波體乘波體飛行時其前緣平面與激波的上表面重合,就像騎在激波的波面上,依靠激波的壓力產生升力,所以叫乘波體。
乘波體主要是為了高超音速設計的,所以其外形設計主要考慮的就是高超音速飛行階段。前面說的升力體其實也是可以適應高超音速飛行的。(不過太空梭返回時沒有動力啊。。。一塊流線型的磚頭)
如果把大氣層邊緣看作水面,乘波體飛行時就像是在水面上衝浪。乘波體飛行器不用機翼產生升力,而是靠壓縮升力和激波升力飛行,像水面由快艇拖帶的滑水板一樣產生壓縮升力。