跨音速飛行

飛行器以馬赫數0.8~1.2的速度飛行(見飛行速度)。飛行器從亞音速到超音速或從超音速到亞音速飛行必須經過跨音速區。

正文

 跨音速區從飛行器表面上某點氣流出現音速的所謂臨界速度起到整個流場都是超音速為止,是飛行器表面的氣流既有亞音速又有超音速的“混合流動”區,在理論上屬混合型方程。這時馬赫數和雷諾數都影響飛機的空氣動力特性。飛機達到臨界速度時,其表面形成激波並隨馬赫數增大而發展。激波後壓力劇增,導致翼面附面層內氣流分離。激波與附面層又相互作用。激波產生波阻,使阻力比亞音速時增大若干倍,升力減小,壓力中心後移,力矩突變,飛機可能出現振動或顫振(見氣動彈性力學)。升降舵和副翼等操縱面效率大為降低,而其鉸鏈力矩大增。縱向、橫向和航向平衡受到局部影響,尤其是縱向平衡,還容易出現蹬舵反傾斜現象。低空大錶速、高空大馬赫數的跨音速飛行容易出現自動傾斜,或稱翼下沖。此外,高度表、速度表、馬赫數表和升降速度表指針因激波而晃動,高度表指示誤差可達700~800米,這些都會給飛行員帶來不便。
超音速飛機越過跨音速的時間短暫,這些影響還不致給駕駛員帶來麻煩。持久的跨音速飛行不僅阻力劇增,耗油量大,而且上述不利影響還會使駕駛員操縱困難。現代很少有專為跨音速飛行設計的飛機。克服跨音速飛行的不利影響的措施是使用小展弦比、小厚度比的後掠機翼和研究超臨界機翼以及機身按面積律修形等。

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