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为什么说飞机的机翼中后掠机翼比平直的普通机翼性能好呢?

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解决时间 2021-10-14 16:59
为什么说飞机的机翼中后掠机翼比平直的普通机翼性能好呢?
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仰视在蓝天飞行的飞机时,所看到的体现飞机特征的机翼样子就叫机翼的平面形状。机翼的平面形状是决定飞机性能的重要因素。
早期的飞机,机翼平面形大都做成矩形。

矩形机翼制造简单,但阻力较大,因此一般用于旧式飞机和现代的小型飞机。

为了适应提高飞行速度的需要,解决阻力与飞行速度之间的矛盾,后来又制造出了梯形翼和椭圆翼。

椭圆翼的阻力(诱导阻力)最小,但因制造复杂,未被广泛采用。

梯形翼的阻力也较小,制造也简单,因而是目前活塞式发动机飞机用的最多的一种机翼。

随着喷气式飞机的出现,飞行速度在接近或超过音速时,要克服高速飞行产生的新的阻力(波阻),为减小波阻,提高飞行速度,适应高速飞行,相继出现了后掠翼、三角翼、S形前缘翼、 双三角翼,变后掠翼等机翼,并获得广泛应用。
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不同的机翼对应于不同的飞行速度,亚音速(多见于螺旋桨飞机)飞机采用接近矩形的梯形机翼,如初教6及运7、8飞机,这种机翼再亚音速范围内性能较好,诱导阻力小,并且翼展越大性能越好,但不适合高亚音速及超音速飞行,不过通过合理设计也可用于超音速飞机,如美制F104就是梯形翼,只是展弦比很小,就是机翼很短,并且前后缘反掠(机翼明显呈梯形),是迄今为止效率最高的(翼载荷最大)的机翼。 后掠翼及三角翼跨音速气动阻力小,适合高速飞行,但气动升力随着速度的增加作用范围向翼稍移动,飞机前后配平困难,兼顾配平阻力时使得飞机机动性不好,提高飞机机动性需要较多控制翼面和较复杂的控制系统。机翼后掠角越大这种倾向越大,但对发动机的要求越低如我国歼8机翼后掠角大,推重比仅0.67,能飞2.2马赫,美F16推重比接近1却只能飞1.9马赫,就是后掠角小的缘故,但机动性大大好于歼8 采用掠型翼是超音速飞机的必须选择,世界第一架超音速飞机是平直机翼,冲击音障时飞机解体,试飞员小克拉克遇难,后经其父克拉克试验是机翼前缘激波无法向外传到,致使机翼震颤恶性增大导致灾难,后掠翼可是机翼前缘激波随着外洗气流向翼稍滑动,最终得以脱离机翼(前掠翼则相反,由翼根脱离),尽管如此飞机在特定速度下机翼震颤也是明显的,现役飞机多避免1.03马赫附近的速度长时飞行,多是加力跨过这个速度飞行或在高亚音速飞行。
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