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第一章低、亚音速流中薄翼的空气动力特性1

1-1机翼的几何特征1

［一］机翼的几何参数1

［二］机翼的平均空气动力弦长和焦点2

一、机翼的平均空气动力弦长3

二、机翼焦点的位置4

1-2薄翼绕流的定常线化位流方程和边界条件5

［一］线化位流方程5

［二］亚音速绕流时薄翼的边界条件8

［三］线化压强系数10

［四］叠加原理11

1-3不可压流中机翼的弯度问题（升力问题）11

［一］机翼的低速绕流图画和气动模型11

［二］升力线理论14

一、诱导速度、升力和诱导阻力14

二、有限翼展机翼的积分—微分方程16

三、展向环量分布为椭圆形无扭转机翼的气动特性16

四、一般机翼环量沿展向的分布Г（z）19

1、基本积分—微分方程的三角级数近似解19

2、平面形状对机翼展向环量分布的影响20

五、一般无扭转直机翼的气动特性21

1、升力和升力系数21

2、升力线斜率22

3、诱导阻力和诱导阻力系数22

4、俯仰力矩系数24

5、展弦比对机翼气动特性的影响25

6、大展弦比直机翼的失速特性25

［三］升力面理论27

一、马蹄涡的诱导速度和影响系数27

二、基元旋涡的诱导速度和速位31

三、升力面理论中的有限基本解影响系数法33

1-4后掠翼的低速气动特性40

［一］后掠翼的绕流图画和弦向压强分布特点40

［二］后掠翼的升阻特性42

［三］后掠翼的失速特性44

1-5亚音速可压流中机翼的气动特性47

［一］戈泰特法则48

一、线化位流方程的变换48

二、边界条件的变换48

三、可压流中机翼与相对应不可压流中机翼的几何参数之间的关系48

四、可压流中机翼与相对应不可压流中机翼气动力的对应关系49

［二］普兰特—葛劳握法则在三维流中的推广应用50

［三］机翼的气动特性的计算51

一、亚音速相仿律51

二、来流马赫数M∞对机翼气动特性的影响53

1-6小展弦比机翼的低速气动特性54

［一］小展弦比机翼的低速绕流特点54

［二］计算尖前缘平板三角翼升力系数的前缘吸力比拟法56

第二章超音速流中薄翼的空气动力特性60

2-1 引言60

2-2翼型的超音速空气动力特性61

［一］翼型的超音速绕流图画61

［二］线化理论和翼型的超音速空气动力特性62

一、翼型的升力系数cy64

二、翼型的波阻力系数cxb65

三、翼型对某点xo的俯仰力矩系数（mz）xo66

［三］二级近似理论68

2-3无限翼展斜置翼的超音速空气动力特性69

2-4有限翼展薄机翼的超音速绕流图画72

［一］前、后马赫锥概念72

［二］前缘、后缘、侧缘概念72

［三］二维区和三维区73

［四］有限翼展薄翼的超音速绕流图画74

2-5超音速三维线化位流方程的基本解和薄翼流场的边界条件75

［一］超音速三维线化位流方程的基本解75

［二］薄翼超音速绕流时的边界条件76

2-6超音速三维薄翼的厚度阻力77

［一］超音速点源分布的单位面积强度f（ξ,0,ζ）的确定79

［二］剖面斜率为常量的角形翼在超音速零迎角绕流时的压强分布81

一、超音速前缘情况m>181

二、亚音速前缘情况m<183

［三］双楔形剖面三角翼的零升波阻力系数83

一、超音速前缘和超音速最大厚度线情况（m2>m1>1）83

二、亚音速前缘和超音速最大厚度线情况（m2>1>m1）86

三、亚音速前缘和亚音速最大厚度线情况（1>m2>m1）86

2-7超音速三维薄翼的升力、诱导阻力和俯仰力矩89

［一］超音速源（汇）分布法89

一、超音速前后缘情况89

二、单亚音速前缘或单侧缘情况89

三、双亚音速前缘或双侧缘情况91

四、超音速气流以小迎角a绕矩形平板翼的流动92

五、超音速气流以小迎角a绕超音速前缘三角形平板翼的流动95

六、亚音速前缘超音速后缘的后掠平板翼翼尖区的压强分布和载荷系数96

［二］锥型流法98

一、锥型流场98

二、亚音速前缘三角形平板翼的锥型流解法98

三、锥型流函数表103

［三］超音速基元旋涡分布的数值解法107

［四］诱导阻力113

［五］俯仰力矩116

第三章跨音速流中薄翼的空气动力特性118

3-1 引言118

3-2 临界压强系数和临界马赫数118

3-3翼型的跨音速绕流图画和跨音速空气动力特性120

［一］层流翼型的跨音速绕流图画120

［二］翼型空气动力特性随来流M∞数的变化121

一、升力特性随来流M∞数的变化121

二、阻力特性随来流M∞数的变化和阻力发散马赫数MD122

三、俯仰力矩特性随来流M∞数的变化122

［三］超临界翼型的绕流特点和空气动力特性122

3-4跨音速小扰动速位方程和薄翼的跨音速相仿律124

［一］跨音速小扰动速位方程124

［二］薄翼跨音速绕流的相仿律127

一、压强系数相仿律127

二、升力系数相仿律128

三、绕z轴的俯仰力矩系数mz的相仿律129

四、波阻力系数cxb的相仿律129

3-5跨音速薄翼型非线性小扰动速位方程的有限差分近似和线松弛迭代解法131

3-6 机翼几何参数对机翼跨音速空气动力特性的影响136

第四章细长旋成体的空气动力特性139

4-1旋成体的几何参数和绕流图画139

［一］几何参数139

［二］流动图画139

4-2细长旋成体的线化方程及其近似解法140

［一］线化位流方程140

［二］扰动速位？的分解142

［三］边界条件143

［四］压强系数143

［五］气动模型145

一、轴向绕流145

二、横向绕流146

［六］超音速绕流线化位流方程的细长锥叠加解法147

一、轴向绕流147

1、圆锥的超音速绕流147

2、任意形状母线尖头旋成体的轴向绕流148

二、圆锥的小迎角绕流149

4-3细长旋成体理论150

［一］绕细长旋成体的轴向流动150

一、亚音速轴向绕流150

二、超音速轴向绕流154

［二］小迎角的细长旋成体绕流158

一、表面压强系数？158

二、法向力N和法向力系数cN159

三、对通过旋成体顶点oz轴的力矩Mz160

四、轴向力A和轴向力系数cA161

五、升力系数cy和阻力系数cx161

［三］细长旋成体的最佳形状162

一、在给定底面积情况下的最佳形状—卡门（Kármán）旋成体163

二、在给定旋成体体积情况下的尖头、尖尾旋成体的最佳形状—西尔斯—黑格（Sears—Hacck）旋成体163

4-4大迎角绕流时旋成体的气动特性164

［一］流动图画164

［二］横流理论166

第五章 翼身组合体的纵向空气动力特性168

5-1 翼身组合体的几何参数168

5-2 翼身组合体的空气动力干扰和气动模型169

5-3细长翼身组合体172

［一］细长翼身组合体的小扰动速位方程和边界条件172

［二］细长翼身组合体的升力特性和压力中心位置173

一、“a,a”情况174

1、横向绕流的复位函数W2174

2、横向绕流时组合体表面上的扰动速位？175

3、细长翼身组合体的压强系数？和载菏系数？176

4、细长翼身组合体的升力特性179

5、细长翼身组合体的压力中心位置183

二、“？,0”情况185

5-4非小展弦比薄翼和细长圆柱形机身组合体的升力特性和压力中心位置185

5-5 超音速时薄翼身组合体的压力阻力190

［一］薄翼身组合体的旋涡阻力Xu192

［二］薄翼身组合体的零升波阻力（Xb）0194

一、关于当量源位置概念194

二、薄翼身组合体对点P（x,r→∞,θ）所诱导的扰动速位和扰动速度分量196

1、细长旋成体机身在r→∞的P点所诱导的扰动速位196

2、薄机翼对r→∞的P点所诱导的扰动速位196

3、薄翼身组合体的零升波阻力（Xb）0198

［三］面积律201

5-6平尾区的下洗场和平尾的空气动力特性202

［一］亚音速时机翼在平尾区所诱导的下洗场203

［二］超音速时机翼在平尾区所诱导的下洗场205

［三］平尾的升力特性208