斜置飛翼

斜置飛翼

斜置飛翼(Oblique Flying Wing,OFW)是一種超聲速、後掠角可變、非對稱的飛翼式布局機翼,該機翼的一段向前掠,一段向後掠,在高速飛行情況下前掠和後掠角大;在亞聲速飛行情況下,則前掠和後掠角小。OFW 設計能確保飛機具有良好的超聲速和亞聲速巡航性能。

基本介紹

  • 中文名:斜置飛翼
  • 外文名:Oblique Flying Wing
  • 英文縮寫:OFW
  • 特點:飛行時,一端前掠,一端後掠
  • 一級學科:航空科技
  • 二級學科:航空器
簡介,翼型幾何參數對氣動性能的影響,斜置飛翼翼型的選擇,

簡介

斜置飛翼(Oblique Flying Wing)是一種超聲速、後掠角可變、非對稱的飛翼式布局機翼。飛機飛行時一端後掠,另一端前掠,可根據不同的飛行速度,調整機翼的後掠角。飛機低速飛行時,機翼掠角較小,飛機具有較高的氣動效率;飛機高速飛行時,機翼掠角增大,從而減小超音速飛行的波阻。因而,氣動阻力在所有速度下都較低,有效的把高速巡航和低速長航時結合於一體。在噪音和經濟性等方面斜置飛翼均具有明顯的優勢,使生產製造更為容易,成本更低。
斜置飛翼
NASA的AD-1研究項目

翼型幾何參數對氣動性能的影響

翼型的幾何參數包括厚度、彎度和前緣半徑等,調整這些幾何參數可以直接改變翼型的氣動性能。
相對厚度:在不同的迎角下,小厚度翼型的上翼面壓力係數在激波後升高,會導致升阻比增加,但是小厚度翼型提前了激波的位置。大厚度翼型隨著飛行速度的增加,氣流在上表面的加速降壓過程強烈,致使激波強度增大,因此出現了升力下降、阻力上升的情況。
彎度:彎度的改變直接改變了翼型的速度環量,彎度增大,速度環量增大,使得翼型上表面壓力更低,下表面壓力更大,因此升力增大善。
前緣半徑:當翼型前緣半徑較小時,上翼面氣流加速更為平緩,氣流在前緣加速較慢,而在前緣下翼面處氣流的加速減壓過程就會削弱,有利於增加升力。當翼型前緣半徑較大時,來流在前緣處的速度迅速增大,有利於提高最大升力係數,升阻特性有所改善。

斜置飛翼翼型的選擇

斜置飛翼翼型的選擇主要考慮飛翼的氣動性能和操縱穩定性。翼型的氣動特性是可以顯著減小波阻,當斜置橢圓機翼的升力成橢圓分布且機翼的面積分布為 Sears-Haack 分布時,飛翼的波阻將會達到最小值。斜置飛翼最佳化的展弦比,使誘導阻力最小。從穩定性的角度考慮,斜置飛翼的重心位置通常位於氣動中心之後,是靜不穩定的。 為了改善飛翼的穩定性,機艙的位置應儘量靠近機翼前緣,這就決定了斜置飛翼適合選用前緣半徑較大的翼型。
綜合考慮上述因素,結合斜置飛翼超音速飛行的特點,選擇斜置飛翼翼型的特點是前緣半徑大,上下表面較為平坦,後緣彎度較小,有一定後緣高度的超臨界翼型

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