4.2.1 翼型与平面形状
1.翼型和参数
(1)翼型。
①平面形状。机翼的平面形状常见的有矩形翼、梯形翼、后掠翼和三角翼等。图4-6列出了几种主要平面形状。无人驾驶飞机一般采用矩形翼和梯形翼,高速飞机一般采用后掠翼和三角翼。
图4-6 机翼的平面形状
②切面形状。机翼的切面形状,通常称为翼型。无人驾驶飞机常用的翼型有平凸形、双凸形和对称形,如图4-7所示。
图4-7 机翼的平面形状
(2)翼型参数。用来表明翼型特点的数据,称为翼型的参数,如图4-8所示。常用参数有弦长、相对厚度和相对弯度等。
①弦长。翼型最前端的一点称为机翼前缘,最后端的一点称为机翼后缘。连接翼型前缘到后缘的连线称为弦线,弦线的长度称为弦长(b)。
图4-8 翼型参数
②相对厚度。翼弦垂直线与翼型上下翼面交点之间的距离称为翼型的厚度。厚度的最大值称为翼型最大厚度(C max)。翼型最大厚度(C max)与弦长b的比值C max/b×100%为相对厚度。
相对厚度的大小表示翼型的厚薄程度。相对厚度大,表示翼型厚;相对厚度小,表示翼型薄。
③翼型中弧线长。在翼型上下弧线之间,沿翼弦作垂线,连接这些垂线的中点所组成的弧线称为翼型中弧线,其长度为翼型中弧线长。
④最大弯度。最大弯度是翼型中弧线到弦线之间的最大距离,用f max表示。
⑤相对弯度。相对弯度f是最大弯度f max与翼型弦长b的比值f max/b。
相对弯度的大小表示翼型的弯曲程度。相对弯度大,表示翼型的弯曲程度大;相对弯度小,表示翼型的弯曲程度小。
⑥前缘半径。翼型前缘的外形多为圆弧形,圆弧的半径称为翼型的前缘半径。前缘半径的大小表示翼型前缘的尖钝程度。前缘半径越大,说明翼型前缘越钝;反之,越尖。
2.机翼平面形状参数
表示机翼平面形状的参数如下:
(1)机翼面积。机翼在水平面内的投影面积称为机翼面积。
(2)根尖比。根尖比是机翼的翼根翼弦与翼尖翼弦的比值。
(3)翼展。机翼左右翼尖之间的距离称为翼展(图4-9)。
(4)机翼的几何平均翼弦。机翼的投影面积与翼展的比值称为机翼的几何平均翼弦。
(5)展弦比。机翼的翼展与平均翼弦的比值称为展弦比。展弦比的大小表示机翼平面形状长短和宽窄程度。展弦比小,机翼短而宽;展弦比大,机翼窄而长。
(6)后掠角。后掠角表示机翼向后倾斜的程度,是机翼上有代表性的等百分比弦线同垂直于对称面的轴线之间的夹角,如图4-10所示。
运输机机翼的后掠角一般是30°左右;跨声速飞机的后掠角为35°~45°;飞行Ma为2的超声速前缘机翼的后掠角是60°左右;双三角的前缘后掠角内翼为70°~80°,外翼为60°左右;边条翼的内翼前缘后掠角为70°~80°,外翼则为30°~40°。
图4-9 翼展
图4-10 机翼的后掠角