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2023电力行业多旋翼无人机竞赛
10,025
单选题

在高亚声速飞行的民用飞机,通常选用( )机翼以延缓激波的产生。

A
后掠
B
大展弦比平直
C
三角机翼
D
边条机翼

答案解析

正确答案:A

解析:

**解析:** 在高亚声速飞行时,飞机面临的主要气动问题之一是当局部气流速度超过声速时产生的激波。激波会导致波阻急剧增加(即“音障”现象),并可能引起操纵面效率降低或抖振。为了延缓激波的产生,提高临界马赫数(即飞机表面某点气流首次达到声速时的飞行马赫数),民用高亚声速飞机通常采用**后掠机翼**。 **具体原理如下:** 1. **速度分解原理**: 当气流以速度 $V$ 流过后掠角为 $\Lambda$ 的机翼时,可以将来流速度分解为两个分量: * **垂直于前缘的分量**:$V_n = V \cdot \cos\Lambda$ * **平行于前缘的分量**:$V_t = V \cdot \sin\Lambda$ 2. **延缓激波产生**: 机翼上的压缩性效应和激波的产生主要取决于**垂直于前缘的气流分量** ($V_n$)。由于 $\cos\Lambda < 1$(当 $\Lambda > 0$ 时),因此 $V_n < V$。 这意味着,对于相同的飞行速度 $V$,后掠机翼感受到的有效法向速度比平直机翼小。换句话说,要使法向速度达到声速从而产生激波,飞机需要以更高的实际飞行速度 $V$ 飞行。因此,后掠角的存在提高了飞机的**临界马赫数**,从而延缓了激波的产生,降低了波阻。 **选项分析:** * **A. 后掠**:正确。这是高亚声速客机(如波音737、空客A320等)的标准设计,旨在提高临界马赫数,减小跨声速区域的波阻。 * **B. 大展弦比平直**:错误。平直机翼在高速飞行时,垂直于前缘的速度分量等于飞行速度,极易在较低的马赫数下产生激波,导致阻力剧增,不适合高亚声速飞行。大展弦比主要用于提高升阻比,常见于低速滑翔机或螺旋桨飞机。 * **C. 三角机翼**:错误。三角机翼通常具有大后掠角和小展弦比,主要用于超声速战斗机或协和式客机等特殊机型,以兼顾超声速和低速性能,但并非普通高亚声速民用飞机的典型选择(因为低速升力特性较差)。 * **D. 边条机翼**:错误。边条翼主要用于改善大迎角下的气动特性,增强涡升力,常用于战斗机以提高机动性,而非主要用于延缓高亚声速下的激波产生。 综上所述,为了延缓激波产生并适应高亚声速飞行,民用飞机通常选用**后掠**机翼。 **答案:A**

相关知识点:

高亚声速民飞机,后掠机翼缓激波

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