由於圓頭翼型在超音速氣流中會產生脫體激波，引起損失，阻力很大，所以超音速翼型不再是圓頭翼型，而是前後緣都比較尖的翼型。通常採用的是菱形和雙圓弧翼型。
基本介紹
- 中文名：超音速翼型
- 外文名：Supersonic airfoil profile
- 結構特點：尖前緣
- 類型：雙弧形、菱形、六面形
- 缺點：亞音速性能很差
- 套用對象：多用於戰鬥機
簡介,超音速翼型,降低波阻影響分析,
簡介
在超音速飛行時，為減小波阻，翼型應具有尖前緣，使產生附體的斜激波以代替離體的正激波，這就是超音速翼型的基本特點，常見的形狀見圖。相同厚度下，四邊相等的菱形具有最小的波阻，但菱形剖面與六邊形剖面亞音速性能太差，因而並無實用價值。雙弧形剖面由兩段曲率相同的圓弧構成，氣動效果較好，剛度也好，在飛機上已有採用。
超音速翼型
超音速翼型超音速翼型的氣動特性可根據線化理論或激波膨脹波方法計算。由於尖前緣翼型的亞音速性能很差(如前緣必然產生分離)，為了兼顧各個速度範圍的性能，並且足夠的後掠可使超音速飛機的機翼保持亞音速前緣，目前大多數超音速飛機仍採用小鈍頭的亞音速翼型。
超音速翼型
物體作超音速飛行時，前後都會出現衝激波。為了減小頭衝激波所生的波阻，超音速飛機的機翼前緣常常用尖的。只有一些後掠得很厲害的機翼，仍採用小圓頭尖尾的翼型。
超音速翼型在超音速氣流中產生舉力的道理，基本上和低速時差不多，也是上翼面的壓強比下翼面低的緣故，上下翼面有壓差，於是有一個向上拾的合力，即舉力。以右圖這樣一個菱形剖面來說，當超音速氣流遇到機翼的前緣時，上下翼面都要產生一道衝激波，不過，當沖角是正度數的時候，下翼面對流來的氣流而言，角度比上翼面的大些，所以下面的頭衝激波比上面的強些。
菱形翼剖面
菱形翼剖面波後壓強陡升的量也是下翼面的較之上翼面的為大。氣流經過頭衝激波之後，沿上下翼表面向後流去，在翼的前半段上，因上下翼表面都是平直的，便不再變化。所以在前半段翼型，上下翼面的壓強各維持一定的高壓值，參看壓強分布圖。但下表面的正壓強比上表面的正壓強為大，結果造成一個向上抬的力。氣流流過中間稜角處時，因後半段翼型是收攏的，氣流便發生一系列的膨脹波。經膨脹波後，壓強下降。這時上表面膨脹得比下表面厲害，所以上表面的吸力比下表面的大，結果也造成一個向上吸的力。這樣，前後兩段都有一個向上作用的力，二者合在一起就是機翼的舉力。
前後兩半段對產生舉力所起的作用來說，大致各占一半，所以超音速翼型的舉力作用點(又叫壓力中心)大致在翼的中點處，這和低速翼型(舉力以前緣附近的作用為主，舉力的作用點很靠前，約在1/4弦線處)有很大差別。舉力作用點後移，增大低頭力矩，為了平衡，要求尾翼有更大些的抬頭力矩。
就上下翼面對產生舉力的作用來說，超音速翼型和低速翼型也不一樣；低速翼型上表面的吸力比下表面的壓力重要得多，超音速翼型則上下表面同等重要。細算一下，下翼面的作用還大一點。飛行馬赫數越高，下翼面的作用越大，這是和空氣的流動性隨馬赫數上升而相對地越來越壞有直接關連的。馬赫數高到很高時(如超過10)，空氣的流動性相對地說來幾乎沒有了，於是空氣便像一顆顆彈丸打在機翼的下表面，那時舉力的產生就幾乎完全靠下表面的作用了。
降低波阻影響分析
關於波阻，為了降低波阻，機翼機身都得用尖的前緣。前緣尖些衝激波就可以弱些，波阻也小些。波阻是和相對厚度的平方成正比的，所以超音速飛機得用很薄的翼型，現在最薄的用到3%。這樣，原來放油箱或其他東西的翼內空間就縮到很小，為了減小波阻，機身也得用尖頭，為了要有足夠的容積好放油箱之類的東西，結果只好把機身做得很長，這是超音速飛機的特點之一。
超音速飛機在飛行時，除了因機身機翼有厚度而引起波阻外，當機翼有沖角時，還有一部分由沖角而來的波阻和誘導阻力，這部分的阻力和沖角的平方成正比。總起來，阻力要比低速、亞音速和剛過音速時大得多。這就需要大推力的噴氣發動機。
