坏宝宝不乖
幼苗
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如果没有粘性分离或诱导下洗流,前缘吸力正好平衡了外力向后的分量,此时机翼处于零阻力状态.这就是贝朗特相悖论描述的理想二维状态,也叫做“100%前缘吸力”状态.
而对于三维机翼来说,当奥斯瓦德有效因数等于1.0时,可认为有100%的前缘吸力.诱导阻力常数K为π乘以长宽比的倒数.
图12.35的右侧是一个零厚度的平板机翼.即使没有前沿气流的分离,机翼一定具有很强的阻力,因为前缘压力在机翼表面没有向前的着力面.所有加在零厚度平板上的压力一定作用在垂直于板面方向,及图中的N方向.平板机翼没有前缘吸力,并且升力和诱导阻力都比较简单.因此,零前缘吸力的最坏情况是:由升力引起的阻力系数K是前面确定的升力曲线斜率的倒数(弧度制).
所有实体机翼都处在100%~0%的前缘吸力之间.机翼所获得的前缘吸力的百分比被称为S(不要与图12.35中的力S混淆)
在亚音速巡航中,小后掠角和大前缘半径的机翼的S值大概在0.85-0.95(前缘吸力的85%-95%).超音速战斗机的机翼在大速度,小半径转弯时的S值接近于0.
接下来计算高速度飞行器K值的方法基于对机翼获得实际前缘吸力百分比的经验估计值, 此经验估计值用于计算100%和0%前缘吸力时K的值.实际计算的是100%和0%K的加权平均数.例如方程(12.58)
K=SK_100+ (1-S)K_0 (12.58)
0%K的值是前面确定的升力曲线的斜率倒数.对于亚音速飞机,100%k的值是π乘以长宽比倒数.
在跨声速飞行中,激波的形成会干扰前缘吸力,这会使K值增加.当前缘速度变为超音速时,吸力下降为0, 此时的K值也等于0% K的值.
当速度为马赫角(arcsin 1/M)等于前缘后掠角时的速度,就按前面的方法计算K值.当速度大于马赫角(arcsin 1/M)等于前缘后掠角时的速度时,机翼的前缘吸力为零,此时的K值一直保持为升力曲线斜率的倒数值.
对于初始分析,100%K值曲线在超音速时的趋势接近于一条平滑曲线.如图12.36所示.图中为100%k和0%K值与马赫数之间的典型关系.
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