面積率

面積率是指飛機在跨音速或超音速飛行時，零升力激波阻力（簡稱波阻）與飛行器橫截面積之間的關係。根據這種關係，人們就有可能通過改變機體截面積降低波阻，從而提高飛機的飛行性能。因此，面積率在跨音速和超音速飛機的設計中得到了廣泛的套用。

基本介紹

• 中文名：面積率
• 外文名：The area ratio
• 這樣：改變機體截面積降低波阻
• 套用於：跨音速和超音速飛機
• 提出時間：1953年

跨音速面積率

跨音速面積率是美國科學家惠特科姆於1952年首次提出來的。他指出：飛行器的飛行速度接近1倍音速時，零升力波阻是飛行器橫截面積分布的函式，而且近似等於具有相同橫截面積分布的旋成體的零升力波阻。因此可根據最小波阻旋成體的截面積分布來調整飛行器的橫截面積，以減小波阻。具體的套用是縮小機翼、尾翼與機身連線區的機身橫截面積，做成向內凹的形狀，俗稱“蜂腰”形機身。跨音速面積率的發現對飛機順利突破音障起到了重要作用。

超音速面積率

在跨音速面積率的基礎上，美國空氣動力學家瓊斯於1953年提出了超音速面積率。與跨音速面積率相比，決定超音速飛行的飛行器零升力波阻的截面積不是飛行器的橫截面積，而是在給定飛行馬赫數下通過機身縱軸上某點的後馬赫錐的切平面（亦稱馬赫平面）所切割的飛行器截面積。由於面積率能大幅度減小跨音速波阻，因而後來在許多高亞音速和超音速作戰飛機上獲得廣泛套用。

兩種面積率的關係

實際上當Ma=1時，馬赫錐就退化為與縱軸相垂直的截平面，其切平面所切割的就是飛行器截面積。所以跨音速面積律是超音速面積律在Ma=1時 後馬赫錐退化為與縱軸相垂直的截平面（正激波面）的特例，跨音速面積律可看作超音速面積律簡化後的面積律。跨音速面積律的計算複雜度較超音速面積律大為簡化，跨音速面積律的運用較容易從外形上直觀判斷。