飞机的翼型总体分为三种。
一是平凸翼型,这样的翼型的特点是升力大,特别是低速飞行时。不过,阻力中庸,且不太合适倒飞。这样的翼型主要应用在练习机和像真机上。
二是双凸翼型。这当中双凸对称翼型的特点是在有一定迎角下出现升力,零度迎角时不出现升力。飞机在正飞和到飞时的机头俯仰变化不大。这样的翼型主要应用在特技机上。三是凹凸翼型。这样的翼型升力很大,特别是在慢速时升力表现较其它翼型优异,但阻力也很大。这样的翼型主要应用在滑翔机上和特种飞机上。
1、翼型不一样
龙鳞翼的翼型外形呈现出一系列平行的弧形鳞片,类似于龙鳞的形状。
展威翼则采取了类似于鸟类展翅飞行的翼型,前缘为直线形,后缘则呈现出类似于鸟翼的曲线形状,形成了很大的弯度。
2、工作原理不一样
龙鳞翼可以提升翼面积,以此增多升力,减少飞机的失速速度,提升机动性能和稳定性。但龙鳞翼的缺点是气动阻力很大,会增多飞行时的燃料消耗。
展威翼可以减小气动阻力,提升飞机的速度和燃油效率。同时,展威翼的下表面也会形成强大的涡流,增多了升力,提升了机动性能。
3、适用范围不一样
龙鳞翼适用于需机动性能和稳定性的飞机,比如战斗机和直升机等。
展威翼适用于需高速飞行和长航程的民用飞机和军用运输机等。
机翼的平面形状各种多样,经常会用到的有矩形翼、梯形翼、后掠翼、三角翼、双三角翼、箭形翼、边条翼等。现代飞机大多数情况下都是单翼机,但历史上也曾流行过双翼机(两副机翼上下重叠)、三翼机和多翼机。 按照单翼机的机翼与机身的连接方法,可分为下单翼、中单翼、上单翼和 伞式上单翼(即机翼在机身的上方,由一组撑杆将机翼和机身连接在一起) 描述机翼外形的主要几何参数有翼展、翼面积(机翼俯仰投影面积)、后掠角(主要有前缘后掠角、1/4弦后掠角等)、上反角、翼剖面形状(翼型)等。经常会用到基本翼型有低速翼型、尖峰翼型、超临界翼型和前缘较尖锐的超音速翼型。除开这点,还有以下一部分重要的相对参数:
(1)展弦比:机翼翼展与平均弦长(机翼面积被翼展除)之比;
(2)梢根比:机翼翼梢弦长与翼根弦长之比;
(3)翼型相对厚度:翼型大厚度与弦长之比。 飞机的机翼根据俯视平面形状的不一样,可划分为三种基本机翼:平直翼、后掠翼、三角翼。
后掠翼和前掠翼是飞行器翼面几何形状的两种类型,它们的区别主需要在于翼面的前缘和后缘对比机身的位置不一样。
后掠翼的前缘在翼根处,后缘在翼尖处,与机身的夹角较小,这样的形状可以减小升力损失和气动阻力,适用于高速飞行器。在高速飞行时,气流会沿着翼面流动,并将升力出现在翼面的中心。后掠翼的形状可以保持翼心的气流不至于分离,以此保持升力的稳定。
而前掠翼的前缘在翼尖处,后缘在翼根处,与机身的夹角很大。这样的形状可以增多升力,适用于低速飞行器。在低速飞行时,气流会沿着翼面流动,但因为翼面前缘夹角很大,气流会在前缘处分离,形成一个向上的涡流,这可以增多升力和稳定性。
除开这点后掠翼在飞行时对稳定性和控制性能的影响较小,而前掠翼对飞行器的稳定性和控制性能有一定影响。因为这个原因,在不一样的应用场景和设计要求下,两种类型的翼面都拥有其适用的情况
前掠翼是相对后掠翼来说的一种翼型,其梢弦在根弦的前面,左右翼俯视投影形成一个V字。前掠翼是和后掠翼同时提出的,两者延期激波出现的原理是完全一样,因为前掠翼上的展向流动指向翼根,大迎角飞行时气流第一从机翼根部分离,从根源处上克服了翼尖失速问题,因而低速性能好,可用升力大,机翼的气动效率高。
前掠翼:机翼前、后缘向前伸展(前掠)的飞机。梢弦在根弦的前面。
后掠翼:机翼前、后缘向后伸展(后掠)的飞机。梢弦在根弦的后面。
实际上凹凸翼型并非像想象的一样凹凸的。在飞行中凹凸翼型有一定的迎角,它的机翼的腹部并没有向上拱起。整体的形状可以当成是平凸翼型的后面向下弯曲。升力就相对较大了。
普通翼型在有很大迎角是机翼前缘容易产生气流分离,严重则失速。而凹凸翼型的Clmax值更大,故此,能以很大的迎角飞行。这其实就是常说的为什么飞机要有前缘襟翼。
在飞机起降时,前后缘襟翼打开,本来双凸的飞机机翼形状就可以接近凹凸型,有效降低了失速速度,以此可以以比较慢的速度起降。
三角形翼,因为飞机的蓬勃发展和进步,特别是战斗机的蓬勃发展和进步,飞机本身的自重越来越大,故此战斗机为了达到升力同时保持高速飞行,又要有灵活的机动性能还需要稳定,故此,发展出了三角翼,其典型代表就是法国的幻影-2000型战斗机,楼主在航展上不难看出幻影-2000,还有就是幼狮飞行表现是很稳定的!
双三角翼,实际上采取的依然不会多,主要搭配是前端小三角翼为辅助机翼,后部大学第三年角翼为主翼!其实就是常说的有前后两个三角翼,就叫双三角翼。
非常多采取铝合金和钛合金等其它复合材料生产的三角翼叫复合三角翼。
三翼面布局
在常见布局的飞机主翼前机身两侧增多一对鸭翼的布局称为“三翼面布局”。俄罗斯的
苏-34、苏-35和苏-37都采取这样的布局。美国在F-18上也试过这样的布局,但没有发展
为生产型号。
三翼面布局的前翼所起的作用与鸭式布局的前翼一样,使飞机跨音速和超音速飞行时的
机动性很好。但现在这样的布局的飞机大多是用常见布局的飞机改装成的。三翼面布局的缺点
是增多了鸭翼,阻力和重量自然也会增大,电传操纵系统也会复杂一部分。不过这样的布局对改
进常见布局战机的机动性会有很好的效果。
三角翼(delta-wing airplane) 机翼前缘后掠,后缘基本平直,半翼俯视平面形状为三角形的飞机。
机翼重量轻、刚度好,促进收置起落架,安放燃油和其他设备。
三角翼超声速阻力小,从亚声速过渡到超声速时机翼压力中心向后移动量小,这针对舵面平衡能力比较差的飞机特别重要,故此,无尾飞机和鸭式飞机差不多都采取三角翼。
超声速飞机也经常会用到三角翼的形式,但因为超声速三角翼飞机展弦比较小,亚声速飞行时的升阻比低,故亚声速巡航特性不好。
小展弦比的三角翼唯有在大迎角下有足够升力系数,因飞机着陆前迎角不可以很大,故其着陆性能较差。
理想后掠角的大小与飞机飞行速度相关系。
高速飞行时(如巡航),不用大面积的翼面就可以取得足够的升力,同时大的翼展会出现过多的阻力。
故此,后掠角大些(机翼收敛些)很好;反之,低速飞行时(如起飞降落),需大面积的翼面才可取得足够的升力,同时大的翼展不会出现过多的阻力。
故此,后掠角小些(机翼张开些)很好。
双三角翼的翼型内侧比较收敛,外侧比较张开。
故此,有内外侧两个后掠角(内大外小)。
它的机翼前沿不是直线而是有一个转折的折线。
这样均衡了高速和低速时的要求,还主要的阻力在尾部,使飞机飞行比较稳定。
如:美德X-31 VECTOR,瑞典Saab J35A“龙”,国产歼-7E 可变后掠角,就是指可以改变飞机翼型使后掠角依据飞行速度的要求变化达到好的飞行效率。
图-160的机身由铝钛合金制成,机翼的可变后掠角为20-65度,这让飞机既可以在平流层以2倍音速的速度飞行(飞行员一定要和宇航员一样着密封飞行服),又可贴地表超低速飞行。
中国J7MG三角翼与双三角翼型对比图
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