【簡(jiǎn)介：】從20世紀(jì)初開(kāi)始，飛機(jī)的軍用意義已廣泛引起各個(gè)國(guó)家的關(guān)注。在20～30年代，飛機(jī)從雙翼機(jī)到張臂式單翼機(jī)，從木結(jié)構(gòu)到全金屬結(jié)構(gòu)，從敞開(kāi)式座艙到密閉式座艙，從固定式起落架到收放式起落

從20世紀(jì)初開(kāi)始，飛機(jī)的軍用意義已廣泛引起各個(gè)國(guó)家的關(guān)注。在20～30年代，飛機(jī)從雙翼機(jī)到張臂式單翼機(jī)，從木結(jié)構(gòu)到全金屬結(jié)構(gòu)，從敞開(kāi)式座艙到密閉式座艙，從固定式起落架到收放式起落架，飛機(jī)外形結(jié)構(gòu)和氣動(dòng)布局已經(jīng)發(fā)生了革新性變化。二次世界大戰(zhàn)期間，參戰(zhàn)飛機(jī)數(shù)量猛增，性能迅速提高，軍用航空顯然已對(duì)戰(zhàn)爭(zhēng)局勢(shì)具有舉足輕重的影響。戰(zhàn)后，航空科學(xué)技術(shù)迅速地發(fā)展，特別表現(xiàn)在飛機(jī)空氣動(dòng)力外形的改進(jìn)上。所謂空氣動(dòng)力外形，就是應(yīng)用空氣動(dòng)力學(xué)原理來(lái)設(shè)計(jì)飛機(jī)外形，使得它的升力高，阻力小，穩(wěn)定性、操縱性好。比如，機(jī)身盡可能呈流線(xiàn)型，減少突起物，以此來(lái)減小阻力。機(jī)翼的形狀和配置也相當(dāng)講究。低速飛機(jī)通常用長(zhǎng)方形或梯形翼。當(dāng)飛機(jī)飛行速度到達(dá)聲速附近或超過(guò)聲速以后，就要采用像燕子翅膀似的后掠機(jī)翼。超聲速戰(zhàn)斗機(jī)或轟炸機(jī)的機(jī)翼可采用三角形的平面形狀。飛機(jī)的飛行速度從低速到高速發(fā)展，與機(jī)翼從直機(jī)翼到后掠翼、三角翼、邊條翼這些飛機(jī)氣動(dòng)構(gòu)形的不斷地演變密切相關(guān)?？晌覀兊牧W(xué)家為了這些氣動(dòng)外形的演進(jìn)，不知付出了多少心血。世界各國(guó)的空氣動(dòng)力學(xué)研究機(jī)構(gòu)都投入相當(dāng)大的人力、物力，致力于飛機(jī)機(jī)翼翼型的理論分析和風(fēng)洞實(shí)驗(yàn)研究。翼型指的是機(jī)翼橫切剖面形狀。剖面形狀是影響機(jī)翼升力的重要因素。在飛機(jī)誕生的初期，飛行的主要矛盾是如何克服飛機(jī)的重力，使飛機(jī)離地升空。實(shí)踐已經(jīng)表明，采用大翼面積、大彎度剖面的機(jī)翼，克服重力而升空不成問(wèn)題。當(dāng)飛機(jī)速度不斷提高，特別是超聲速飛機(jī)出現(xiàn)后，推動(dòng)飛機(jī)前進(jìn)的力與空氣阻力的矛盾就更加突出了。因此，必須找到能進(jìn)一步大大減小阻力的機(jī)翼形狀，才能滿(mǎn)足飛機(jī)提速后的需要。1947年便出現(xiàn)首架超聲速飛機(jī)，“聲障”很快成為了一個(gè)歷史名詞。隨著空氣動(dòng)力學(xué)、結(jié)構(gòu)力學(xué)和材料科學(xué)的進(jìn)展，飛機(jī)飛行突破聲障之后，飛行速度接著又達(dá)到聲速的2～3倍，進(jìn)入了超聲速飛行時(shí)代。

所有通過(guò)大氣層的飛行器，都要利用理論計(jì)算和風(fēng)洞實(shí)驗(yàn)來(lái)確定它們的空氣動(dòng)力外形和空氣動(dòng)力特性。實(shí)驗(yàn)家努力發(fā)展從亞跨聲速到高超聲速速度范圍配套的風(fēng)洞實(shí)驗(yàn)設(shè)備，并利用新的觀(guān)測(cè)、顯示、信息處理手段，揭示新的流動(dòng)現(xiàn)象，為飛行器設(shè)計(jì)師更快的提供更多、更精確的氣動(dòng)力數(shù)據(jù)。理論家根據(jù)空氣動(dòng)力學(xué)的原理和各種理論，努力把實(shí)驗(yàn)揭示出的流動(dòng)現(xiàn)象就其最典型的簡(jiǎn)化形態(tài)概括成數(shù)學(xué)模型。主要依靠數(shù)學(xué)分析的方法，研究流動(dòng)現(xiàn)象中各種物理量之間的關(guān)系和變化以及這種關(guān)系和變化對(duì)飛行器性能的影響，盡可能獲得有利的流動(dòng)，避開(kāi)不利的流動(dòng)。經(jīng)過(guò)反反復(fù)復(fù)研究變化中的變化，關(guān)系中的關(guān)系，才能對(duì)流動(dòng)的物理實(shí)質(zhì)和主要矛盾作出合理的解釋和預(yù)測(cè)，以便把握新的流動(dòng)規(guī)律，創(chuàng)造出飛行器新的設(shè)計(jì)思想、設(shè)計(jì)概念和設(shè)計(jì)方法。計(jì)算家則在已建立的數(shù)學(xué)模型指引下，利用當(dāng)代最先進(jìn)的電子計(jì)算機(jī)，致力于發(fā)展新的算法和軟件，模擬更復(fù)雜的飛行器外形和流動(dòng)現(xiàn)象。這些復(fù)雜的流動(dòng)現(xiàn)象，是航空航天工程應(yīng)用必然遇到和必須解決的。亞聲速、跨聲速(指0.75～1.2倍聲速范圍)和超聲速(指1.2～5倍聲速范圍)空氣動(dòng)力學(xué)的發(fā)展，才使得后掠翼、小展弦比細(xì)長(zhǎng)翼和三角翼氣動(dòng)布局在飛機(jī)設(shè)計(jì)中成功地應(yīng)用，促使了第一代超聲速戰(zhàn)斗機(jī)和旅客機(jī)的誕生。1954年問(wèn)世的F102蜂腰形超聲速戰(zhàn)斗機(jī)就是其中第一代戰(zhàn)斗機(jī)的代表。