基本介紹
- 中文名：臨界展弦比
- 外文名：critical aspect ratio
- 別稱：最佳展弦比
- 對象：對於單獨一類型飛機而言
- 一級學科：航空科技
- 二級學科：飛行術語
展弦比,臨界展弦比設計,
展弦比
展弦比（Aspect Ratio），為飛機空氣動力學的專有名詞，是翼展長度與平均氣動弦長的比值。無人機在設計時需要根據任務需求選擇展弦比。
大展弦比表明機翼比較長且窄，小展弦比則表明機翼比較短且寬。不論主翼、水平尾翼，還是垂直尾翼都適用一樣的定義。在飛行器設計時，一般會讓提供力矩的水平尾翼的展弦比比較小，使其在失速時擁有較好的失速特性：如較大的攻角仍然能保持不失速，升力係數下降率較為平緩等；當主翼失速時還能有姿態控制的能力進而脫離失速。一般垂直尾翼展弦比小於水平尾翼展弦比，水平尾翼展弦比小於主翼展弦比。
展弦比的設計同時關係到飛行器的性能。短而寬的機翼（低展弦比）型阻較小，適合高速無人機。而長航時無人機則多採用高展弦比，以降低誘導阻力，如捕食者。自然界中更是如此，需要長時間飛行的信天翁，翅膀展弦比高，而如隼或老鷹等需要掠食的鳥類，甚至可以在盤旋時伸展翅膀提高展弦比，攻擊或向下俯衝時收回翅膀以求高速、靈活。部分無人機也設計有類似的改變展弦比的功能。
臨界展弦比設計
當機翼面積已知時，展弦比的選擇取決於翼展載荷：展弦比=翼展/平均弦長=翼展2/總面積
因此，它影響到產生的誘導阻力。這將影響飛機的全部爬升能力和巡航效率。例如，當一台發動機失效時，爬升性能必須確保滿足適航性要求。小展弦比機翼在滿足這個要求方面比大展弦比機翼更加困難。很明顯，在有大的機翼重量和長翼展的大展弦比設計以及具有較小機翼重量但增加了阻力的小展弦比設計之間，必須仔細權衡加以考慮。
在考慮到巡航情況時，對於確定的機翼面積，隨著展弦比增加，飛機總阻力將減少，並且巡航燃油效率提高。這將使飛行一定航程所需要的燃油載荷下降，但重量的下降將被由於大翼展造成的重量增加所抵消。最終，最佳展弦比的選擇將由對飛機機翼重量和燃油重量之間的利弊評估研究來確定，這二者將導致飛機總重變化並影響使用成本。對於遠程飛機省油會有更多好處，因而它們可能希望有一個大的展弦比值。然而，巡航效率和發動機停車時爬升性能要求(這受飛機方案中發動機數目的影響)的組合也可以影響到展弦比的選擇。在草圖設計階段，可以根據現有經驗和所用新技術的影響進行合理推斷。對於商用飛機，典型的展弦比值是在7～11範圍內。
當展弦比很小(小於3)時，機翼形狀將由常規的梯形變成三角形並且將改變流動特性。由於大迎角和達到所要求升力產生的渦流狀態，翼尖渦流將處於支配地位，並且機翼空氣動力特性將會改變。
