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航空航天概論
第四章 飛機飛行的基本原理
􀀴激波：當飛機以等音速或超音速飛行時，在其前面也會出現由無數較強的波迭聚而成的波面，這個波面就稱為激波。4.3.3.2(1)
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回目錄頁􀀴激波特性：􀂏激波是一層受到強烈壓縮的空氣層。􀂏氣流通過激波時，壓強、密度、溫度突然增加，而速度卻大大降低。4.3.3.2 激波及其分類
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激波
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回激波
回激波分類
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4.3.3.2(2)􀀴激波分類：􀂏正激波：波面與飛行速度垂直。􀂏斜激波：波面相對于飛行速度有傾斜角。􀀴波阻：空氣在通過激波時，受到阻滯，流速急驟降低，由阻滯產生的熱量使空氣加熱。加熱所需的能量來自動能的消耗，動能的消耗就表示產生了阻力。因為這一阻力是由于形成激波而產生的，所以叫做波阻。下一頁回目錄頁
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4.3.3.2(3)􀀴激波強度：􀂏波阻的大小與激波的強度有關，即激波強度越大，波阻就越大。􀂏正激波的強度總是大于斜激波的強度；且激波面越傾斜，激波強度就越小。􀀴影響激波強度的因素：
􀂏物體形狀，尤其是頭部形狀
􀂏物體運動速度，即M數
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形狀影響
當M＞1時：
􀂙若物體頭部圓鈍，在物體前面將形成脫體正激波，而沿上下兩端逐漸傾斜成斜激波。
􀂙若物體頭部尖削，形成附著于物體頭部的斜激波。上一頁
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M數影響
􀂙當M數等于或稍大于1時，不論物體的形狀如何，產生的都將是正激波。
􀂙只有當M數超過1一定量時，才有可能形成斜激波。
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當飛機的飛行速度達到一定值但還未達到音速時，飛機上某些部位的局部流速卻已達到或超過了音速。于是，在這些局部超音速區首先開始形成激波。這種在飛機的飛行速度尚未達到音速而在機體表面4.3.3.3(1)下一頁回目錄頁􀀴局部激波4.3.3.3 局部激波和臨界馬赫數局部產生的激波稱之為“局部激波”。
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局部激波局部激波面局部超音速區局部激波面v
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4.3.3.3(2)
􀀴臨界馬赫數
飛機開始產生局部激波所對應的飛行馬赫數稱為“臨界馬赫數”。臨界馬赫數／臨界速度是亞音速飛行和跨音速飛行的分界點。
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4.3.3.44.3.3.4 4.3.3.4 提高臨界馬赫數的措施提高飛機的臨界馬赫數，目的在于推遲局部激波的出現，使飛機不至于過早地產生波阻。提高飛機的臨界馬赫數可以從以下兩個方面采取必要的措施：􀀩機翼剖面形狀􀀩機翼平面形狀
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剖面形狀在機翼剖面形狀方面，可以采用厚度較小、最大厚度靠近翼弦中部的翼型。薄翼型厚翼型
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在機翼剖面形狀方面，可以采用后掠機翼。平面形狀vvv1v2
􀂏后掠翼機提高臨界馬赫數的原理——降低機翼上的有效速度。
􀂏后掠翼存在的問題
􀂍翼尖失速 􀂍低速性能變差
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翼刀上一頁回目錄頁
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第四章 飛機飛行的基本原理 變后掠
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§4.4 飛機的穩定和操縱
4.4.1 飛機的穩定4.4.2 飛機的操縱回目錄頁
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4.4.1(1)4.4.1 飛機的穩定􀂑穩定的概念：物體的穩定是指當物體處于平衡狀態時，受到微小的擾動而偏離了原來的平衡狀態，在擾動消失后能自動恢復到原來的平衡狀態的特性。
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4.4.1(2)穩定不穩定中立穩定
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4.4.1(3)
􀂑飛機的穩定性：
飛機的穩定性是飛機設計中衡量飛行品質的一個重要參數。如果飛機受到擾動之后，在駕駛員不進行任何操縱的情況下能夠回到受擾動前的原始狀態，則稱飛機是穩定的，反之則稱飛機是不穩定的。
飛機的穩定包括縱向穩定 、方向穩定
和側向穩定 。
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縱向穩定(1)飛機繞橫軸（z 軸）的穩定叫縱向穩定，它反映了飛機的俯仰穩定特性。飛機主要靠水平尾翼和機翼來保證縱向穩定，而飛機的重心位置對飛機的縱向穩定有很大影響。
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縱向穩定(2)回目錄頁當飛機受到縱向擾動后，飛機的迎角改變，水平尾翼和機翼所產生的附加力對重心均形成恢復力矩。可見，飛機的重心位置對飛機的縱向穩定有很大影響。重心越靠后，所產生的恢復力矩就越小，即穩定性就越差，甚至有可能變為不穩定的。
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方向穩定飛機繞立軸（y 軸）的穩定叫方向穩定，也叫航向穩定。飛機主要靠垂直尾翼來保證其方向穩定。飛機的側面迎風面積、機翼后掠角、發動機短艙等對飛機的方向穩定也有一定的影響。
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垂尾作用當飛機受到方向擾動發生偏航后，氣流與垂直尾翼之間就有了夾角，使垂直尾
　
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