第6章+亚音速翼型和机翼的气动特性(3)

第6章亚音速翼型和机翼的气动特性(3)6.5亚音速薄机翼的气动特性及M数对气动特性的影响6.5.1相应机翼形状之间的变换相应机翼形状之间的变换由仿射变换相应机翼形状之间的变换相应机翼形状之间的变换相应机翼形状之间的变换亚音速和对应不可压机翼平面形状之间的关系。实线：亚音速，虚线：不可压6.5.2亚音速薄机翼的升力和俯仰力矩特性亚音速薄机翼的升力和俯仰力矩特性亚音速薄机翼的升力和俯仰力矩特性对满足上面条件的亚音速和相应不可压流机翼，当具有形状相同的翼型且迎角相同时，有亚音速薄机翼的升力和俯仰力矩特性对满足根梢比、展弦比和后掠角关系的亚音速和相应不可压流机翼，当具有形状相同的翼型且迎角相同时，有：推广应用普朗特-葛劳渥特法则至三维亚音速薄机翼的升力和俯仰力矩特性式或亚音速薄机翼的升力和俯仰力矩特性亚音速薄机翼的升力和俯仰力矩特性亚音速薄机翼的升力和俯仰力矩特性这样，就可得到一套计算亚音速流中机翼升力线斜率的曲线。这一特性称为亚音速机翼的升力线斜率相仿律亚音速薄机翼的升力和俯仰力矩特性左边为亚声速，右边为超声速亚音速薄机翼的升力和俯仰力矩特性左边为亚声速，右边为超声速亚音速薄机翼的升力和俯仰力矩特性左边为亚声速，右边为超声速亚音速薄机翼的升力和俯仰力矩特性左边为亚声速，右边为超声速亚音速薄机翼的升力和俯仰力矩特性设亚音速流中机翼的压力中心距机翼平均气动弦前缘的x向距离为，而对应不可压机翼的压力中心距机翼平均气动弦前缘的x向距离为则亚音速薄机翼的升力和俯仰力矩特性式中和分别是亚声速机翼和不可压机翼的平均气动弦长。亚音速薄机翼的升力和俯仰力矩特性利用普朗特-葛劳渥法则，可得亚音速薄机翼的升力和俯仰力矩特性由于无扭转对称翼型的机翼，其压力中心即是焦点。这样，亚音速流中机翼焦点位置与对应的不可压机翼的焦点位置之间的关系为亚音速薄机翼的升力和俯仰力矩特性亚音速薄机翼的升力和俯仰力矩特性亚音速机翼的压力中心和焦点也存在相仿律亚音速薄机翼的升力和俯仰力矩特性左边为亚声速，右边为超声速亚音速薄机翼的升力和俯仰力矩特性左边为亚声速，右边为超声速亚音速薄机翼的升力和俯仰力矩特性左边为亚声速，右边为超声速亚音速薄机翼的升力和俯仰力矩特性左边为亚声速，右边为超声速亚音速薄机翼的升力和俯仰力矩特性实验表明，当迎角继续增大时，机翼的压力中心要向后移动。图中用虚线表示=20时压力中心的后移值。实用上近似认为在520的范围内，存在以下线性关系类似亚声速流动的一套图线，在超声速依然成立，相似参数的形式亦不变，只需将改为即可。6.5.3亚音速流时来流马赫数对机翼气动特性的影响6.5.3.1M对机翼升力特性的影响M对机翼升力特性的影响在亚音速范围内，机翼的最大升力系数Cymax与翼型形状有关，一般随M的增大而下降。这是由于随M的增大，翼型表面压强系数的绝对值按同样的比例系数增大，故翼型上最小压强点的压强降低得最多，使翼型后部的逆压梯度增大，导致翼型在较小迎角下就分离失速，故机翼升力系数降低。M对机翼升力特性的影响M对机翼升力特性的影响6.5.3.2M对机翼压力中心位置的影响M对机翼压力中心位置的影响对无扭转且具有对称翼型的薄翼，按线化理论，机翼的压力中心即为机翼的焦点。M对机翼压力中心位置的影响从亚声速相仿率压力中心位置曲线可见，在给定的和tg0.5下，随着M的增大(即随着的减小)，压力中心位置有前移，也有后移，变化较为复杂。根据普朗特-葛劳渥法则，机翼在亚声速流中的压力中心位置与展弦比变小为、后掠角增大为的机翼在不可压流中的压力中心位置一样，即随着M的增大，其对应的不可压流机翼展弦比变小、后掠角增大。M对机翼压力中心位置的影响M对机翼压力中心位置的影响低速实验表明，展弦比越小，机翼的压力中心位置越靠前；而后掠角越大，压力中心位置越靠后。这两种因素的作用是相反的，故压力中心的位置取决于二者的综合作用。M对机翼压力中心位置的影响一般来说，和tg0.5较大的后掠翼，通常起主要作用的是后掠角，故随M增大压力中心后移；相反，对于和tg0.5都较小的后掠翼，压力中心的位置将随M的增大而略有前移。6.5.3.3M对机翼阻力特性的影响M对机翼阻力特性的影响与低速情况一样，机翼在亚音速流的阻力系数，仍由型阻系数和诱导阻力系数两部分组成。型阻系数为M对机翼阻力特性的影响型阻系数c为机翼厚度修正系数。M为压缩性修正系数，它随M数、转捩点位置变化。M小于1，且随M增大而变小。TTxxbM对机翼阻力特性的影响型阻系数摩擦系数随M增大而变小的原因是，随M增大，附面层温度升高，密度随之变小，从而摩阻系数减小；粘性系数增加很少，影响不大。M对机翼阻力特性的影响M对机翼阻力特性的影响M对机翼阻力特性的影响对于3的小展弦比机翼，要考虑前缘涡效应，诱导阻力系数参数A根据如下经验公式修正：0.54cos0.380.814LAC