發信人: lmuo (藍天)    看板: Aero
日期: Tue May 12 22:44:33 1998
標題: Re: 蜂腰

==> withwind (在風中) 的文章中提到:
>能否請教一下何謂面積定律?
>又做成蜂腰狀各有什麼優缺點?

面積定律(Area Rule)是指"variation of cross-sectional area for an airplane
should be smooth, with no discontinuities." 也就是說飛機的截面積從機頭到
機尾的變化(分佈情況)必須要漸進改變, 不能有不連續或突然變化的情況.

所以飛機中段因為有主翼的緣故, 截面積會變化很劇烈, 如果是幻象2000那種三角翼
的戰機,  在主翼後緣會因截面積突然沒有主翼(剩下機身而已), 而使截面積不連續.
其結果就是"limited to subsonic flight by the large drag near Mach 1".(接近
音速時因阻力大增而只能在次音速飛行)

這個現象最早在美國發展F-102時發現, 這種飛機就是像幻象2000般的三角翼構型.
但起初並未設計成蜂腰(或稱可口可樂瓶"coke bottle"), 所以始終無法超音速, 研究
後才知道是未遵守面積定律的緣故. 根據面積定律修改設計後, 阻力係數便降低了一半.

因此隨後的超音速戰機都設計成蜂腰. 但也有例如的, 像F104. 主要是因為它的發動機
推力夠大, 死命也要衝過音障, 管它阻力再大, 都比推力還小, 自然可以超音速.

現代的戰機其實也符合面積定律, 雖然沒有明顯的蜂腰, 但其實在吹風洞時, 都已修改
截面積不連續的地方了. 也盡量讓截面積的變化不要太大. 然而有了外掛酬載時, 其實
就沒辦法符合面積定律了. 此時就得靠發動機的巨大推力來突破接近音速時的高阻力.

參考資料: FUNDAMENTALS OF AERODYNAMICS, 作者JOHN D. ANDERSON.

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* Origin: 國立中山大學 Formosa BBS * From: 163.32.131.98 [已通過認證]
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