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1 # 嫻妹談兵
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2 # 永遠是學者
謝邀請,這種深層次的技術問題,專業性很強,飛機伸開兩個翅膀,不管是掛彈還是掛付油箱,不管是雙發動機,還是4發,6發,發動機都是掛在翅膀底下的,飛機飛行時伸出的飛機兩翼,會遇到非常大的阻力,會裒減飛行的速度和動力,風道試驗和風動試驗,在飛機兩翼氣流經過最厚的地方到最薄的地方,形成的氣流叫層流翼,最薄的地方稱湍流,氣流經層流到湍流形成的阻力在飛行學上是科學家研究的課題,材料的光滑和形狀的設計都是在翼流層出現時把它的衰減度變的更小,提高飛行效率。
層流翼,層流,即“層流邊界層”。而層流翼,就是一種設計來為了減小湍流邊界層摩擦阻力設計的翼型。
機翼最大厚度處之前的這段,即順壓梯度區,氣流為層流。
機翼最大厚度處之後的這段,即逆壓梯度區,氣流為湍流。
在同樣的雷諾數下,層流的阻力要比湍流的阻力小90%,這也就是為什麼戰鬥機設計中,關於減阻方面,後機身的減阻處理更為重要的原因。
而層流翼,就是將機翼最大厚度的位置儘可能的後移,增大順壓梯度區,減小逆壓梯度區,減小湍流範圍。
這是一種最為原始的自然層流流動控制技術。
如果實際翼型的表面光潔度很好,那麼最典型的氣動特徵就是會在一個很小的攻角內出現一個“drag bucket”,阻力突然下降到一個很低的水平。
但是現實不是這樣的,如果翼型表面不夠光滑,層流翼的邊界層無法維持層流,實際上真正前線用的戰鬥機的蒙皮都不可能光滑到維持層流。
這個時候,層流翼較低的阻力系數,就來自於較低的壓差阻力了。
另一個問題是,層流翼的設計在後掠翼上有困難。因為後掠翼設計中存在CF不穩定性(Crossflow instability),這個時候,氣流會在機翼前緣附近就變成湍流。這個時候在設計後掠翼時採用層流翼就是處於另一個目的了。
機翼最厚處向後移動帶來的另一個優勢是什麼?是臨界馬赫數的提高。氣流壓縮性問題正是一些機翼的氣流流速接近或達到馬赫數的問題。在翼型本身還沒有相關發展的時期,提高臨界馬赫數的思路就是降低翼型的相對厚度。比如P-38的機翼較厚,臨界馬赫數就只有M0.69。而噴火很薄的機翼,臨界馬赫數就高達M0.89。層流翼的高速升力損失更小,且高速時的副翼效率更高。