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2022-9-30

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? ? ? ?近日，我國第一架國產(chǎn)大飛機C919已圓滿完成全部試飛任務(wù)。深受國人關(guān)注的它到底有哪些獨特之處呢？下面我們來介紹一下它在氣動方面的優(yōu)點，C919客機在氣動方面最大進步就是采用了超臨界機翼。這種機翼之所以稱之為超臨界機翼，是因為具有此機翼的飛機的速度可以超越臨界速度，即音速。目前的超音速飛機基本都使用了此種機翼。

? ? ? ??對客機來說，機翼是技術(shù)含量最大的部分，機翼的進步往往也代表著客機研發(fā)的進步。超臨界機翼的應(yīng)用使C919大飛機擁有著遠超于先前民用飛機的氣動效率。那么超臨界機翼的神奇之處到底在哪里？

①“超臨界機翼”的發(fā)明原因

　　先來看普通機翼，普通機翼的翼型適合于低速及亞音速飛行，在這種速度范圍內(nèi)，它們具有較高的氣動效率。但是，隨著飛行速度的進一步提高，普通翼型的設(shè)計已不可能適應(yīng)高速巡航飛行的要求，因此，只能尋求一種既能適應(yīng)高速巡航飛行，又能保持較高氣動效率的翼型，這就是超臨界翼型。

②“超臨界機翼”降低空運成本

　　飛機的耗油量與飛機的升阻比（升力和阻力的比值）有直接的關(guān)系，升阻比越高，飛機的氣動效率越高，耗油量就越少。而飛機的升力主要來源于機翼，全機 70% 左右的阻力也來源于機翼。因此，為了保證飛機的座級，避免耗油量過高，在飛機機翼上動腦筋，降低阻力，便成了提高飛機氣動效率的關(guān)鍵。下面讓我們對比一下普通機翼和超臨界機翼的氣動效率。

? ? ? ?當具有普通機翼的飛機接近音速（1馬赫）時，流過機翼頂部的空氣移動得更快，變?yōu)槌羲?。這會在機翼的上表面上產(chǎn)生沖擊波，沖擊波會導致機翼上表面的空氣平滑流動與機翼分離，分離的邊界層就像船后面的尾流，空氣不穩(wěn)定且攪動，增大飛機受到的阻力與油耗，使飛機速度不能超過音速，只能處于臨界速度。

　　而超臨界翼型與普通翼型相比，它的剖面形狀與后者相反，普通翼型上部隆起，下部平坦，但超臨界翼型是上部平坦，下部隆起，當空氣穿過機翼上部時，它的速度不會像在彎曲的上表面上那樣快。這延緩了沖擊波的發(fā)生，也減少了與邊界層分離相關(guān)的空氣阻力，使得機翼表面氣流在達到亞音速之后，可以改善飛機在亞音速范圍內(nèi)的氣動性能，提高飛機操縱性能，降低飛行阻力，飛機可以以更高的亞音速巡航，并輕松進入超臨界范圍。

? ? ? ?超臨界機翼的應(yīng)用代表著中國客機研發(fā)的進步，C919大飛機的出現(xiàn)代表著中國航空技術(shù)的進步。大飛機項目，往小了說是關(guān)于產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟和技術(shù)進步，往大了說足以和“國運”“地位”掛鉤——我們必須清楚地認識到：大飛機，是一場我們“不能輸” 也“輸不起”的戰(zhàn)爭。

文獻參考：

[1]?詳解C919大飛機：氣動設(shè)計為何優(yōu)于波音空客同類機.海事服務(wù)網(wǎng)CNSS

[2]?超臨界機翼.德萊頓(Dryden)飛行研究中心-美國宇航局

[3]?仰山.中國的大飛機產(chǎn)業(yè)發(fā)展之路（二）[J].中國軍轉(zhuǎn)民,2022(15):80-85.

[4]?圖片源自百度圖片

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