图4.46 翼剖面形状
常用的超声速翼型有:
(a)菱形
(b)六边形
(c)双弧形
(d)钝后缘形
常用的亚声速翼型有:
(e)不对称双弧翼型
(f)对称双弧翼型
(g)层流翼型
超声速翼型的特点是外形简单,具有尖前缘,利于减弱前缘激波。在超声速的四种翼型中,菱形波阻最小,但结构工艺与刚度要差些,尤其后缘的刚度更差;六角形是从结构强度和刚度出发对菱形剖面的改进,但其波阻稍大于菱形;双弧形从阻力观点与质量角度看,均与六角形相近,但加工比较复杂;钝后缘形用于强度、刚度有特殊要求的小弹翼上。如少数导弹,特别是整体结构的导弹,有的采用带有适当钝后缘的翼型,用以降低阻力损失。
亚声速翼型的特点是具有一定的流线型,前缘圆滑,利于产生前缘吸力和减小阻力。在亚声速的三种翼型中,不对称双弧翼型,其最大厚度约25﹪~40﹪弦长处,气动特性较好,结构布局比较容易实现;对称双弧翼型,最大厚度位于40﹪~50﹪翼弦处,该翼型有较高的临界
数,阻力较小,最大升力系数值也不太大;层流翼型,最大厚度位于50﹪~60﹪翼弦处,目的是使气流层流化。但在翼型很薄时,最大厚度位置即使后移,也很难实现翼型层流化。该翼型只有在升力系数较小时,才能使阻力系数较小。
图4.47 常见的弹翼平面形状
(a) 平直翼;(b) 梯形翼;(c) 后掠翼;(d) 三角翼;
(e) 切尖三角翼;(f) 拱形翼;(g) S形翼。 飞行速度大小是选择弹翼外形的主要依据。由前面讨论可知,低速飞行的导弹宜采用大展弦比无后掠的弹翼,其升力大而阻力小;跨声速飞行宜采用后掠翼,后掠角可以延缓临界
数的出现,改善导弹的跨声速特性,降低波阻,一般常用的后掠角范围在
之间;超声速导弹大多采用三角形或切尖三角形的弹翼,与矩形翼相比,其根弦长,相对厚度小,波阻小,升阻比大。从结构观点而言,三角翼的内部容积较大,在翼内布置管、线等比较容易;另外,由于根部绝对厚度大,从而使作用在翼梁缘条和弹翼蒙皮上的法向应力减小,可减小弯矩和受力件的横截面积。切尖三角翼、拱形翼、S形翼都由三角翼变形而来。切尖三角翼主要是为了改善三角翼的工艺性而设计。拱形翼和S形翼纯粹是为了改善导弹的空气动力特性而设计的,但在工艺方面带来一些不利的影响,所以对一次性使用的导弹一般不用。综上所述可知,弹翼的升力和阻力特性是主要参数,要在阻力最小的情况下获得最大的升力。实现这个要求通常是有矛盾的。因此,必须寻找一个最优的或折衷的弹翼平面形状参数。
在确定弹翼平面形状及其几何参数
还必须考虑到其他的因素,例如:为使弹翼结构不致遮挡战斗部爆炸产物的飞散效果,有时需要将弹翼根部前缘部分削去一块;在翼身连接接头位置受到严格限制的情况下,为了改善接头的受力状态,减小扭矩,有时迫使改变弹翼的平面形状。如图4.66所示,如果翼身接头位置已定为
(不能采用
)点,调整余地不大,这种情况下,最好采用平直弹翼。
图4.48 翼剖面形状
图4.49 主接头位置受限制时对弹翼平面形状的影响 当弹翼翼梢需要固定外挂物如冲压发动机时,则要求翼梢有较大的弦长和结构高度。在这种情况下,应选取较小的
和较大的
值,如图4.67所示。在翼梢固定冲压发动机时,图中(b)方案的
和
比较合理。从连接的强度、刚度考虑,图4.50(b)方案比(a)方案好。
图4.50 翼梢固定发动机时两种方案的比较