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飛機在大氣層中所受的飛行阻力,除了摩擦阻力、壓差阻力及誘導阻力以外,還有一種“干擾阻力”。飛機的各個組件,如機翼、機身、尾翼等,單獨放在氣流中所産生的阻力的總和並不等於,而是往往小於把它們組成一個整體時所産生的阻力。所謂“干擾阻力”就是飛機各部分之間由於氣流相互干擾而産生的一種額外阻力。

我們已瞭解機翼的剖面,類似眉形。氣流在通過機翼與機身的連接處時,由於機翼和機身二者形狀的關係,在這裏形成了一個氣流的通道,將機翼與機身連接處的上表面由前至後分為A點、B點、C點三個點。在A點的氣流通道的截面積比較大,到C點翼面最圓拱的地方,氣流通道縮到最小,爾後到達B處又逐漸擴大。根據流體的連續性原理和白努利原理,在C處的速度大而壓力小,B處的速度小而壓力大,所以在C點至B點這段通道中,氣流有從高壓區B回流到低壓區C的趨勢。如此就形成了一股逆向流。但航空器在前進時不斷有氣流沿通道向後流,遇到了後面的這股逆向流就形成了氣流的阻塞現象,使得氣流開始分離,而産生了很多渦流。這些渦流表示氣流的動能有了耗損,因此産生了一種額外的阻力,這個阻力是氣流互相干擾而産生的,故稱為“干擾阻力”。不但在機翼及機身間可能産生干擾阻力,而且在機身及尾翼的連接處,機翼及發動機短艙的連接處,也都可能産生。

從干擾阻力産生的原因來看,顯然與航空器各組件之間的相對位置有關。若在設計航空器時,仔細考慮各組件間的相對位置,使得它們壓力的增加不大也不急劇,干擾阻力就可減小。另外還可採取在不同組件的連接處加裝流線型的“減阻造型”的方式,使連接處氣流可順利滑過,盡可能減少渦流的發生,也可減少“干擾阻力”。

減少“干擾阻力”的明顯例子為諾斯洛普(Northrop)F-5系列的「可樂瓶式」機身,將安裝於主翼部位的機身截面積適當的縮小,當氣流沿著機身到達主翼的部位時,被主翼排擠的氣流由縮小的機身部份通過,減小了波阻力。因為現代戰機對操縱的需求殷切,在洛馬(Lockheed Martin)F-16的氣動力處理方式為的翼前緣延伸面(Strake),在主翼與機身連接處之前端加裝高後掠角三角翼形之主翼延伸面,以產生很強的渦流,並提升高攻角的運動性,因為可操作攻角也比較高。
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    liu08222000 發表在 痞客邦 留言(0) 人氣()