展弦比

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低展弦比飛機機翼Piper PA-28 Cherokee
高展弦比飛機機翼B-52

展弦比(Aspect Ratio),為飛機空氣動力學的專有名詞。由於飛機在後掠翼發明前的主要設計,翼面由上往下看都是呈長方形,所以有所謂的寬高比,也就是翼展和翼弦長(氣流過機翼通過的長度)的比值,所以命名為展弦比。而後來的翼面設計逐漸複雜不適合簡單的比值,而改其其定義為機翼翼展平方與機翼翼面積的比值:

AR = {b^2 \over S}.

其中AR為展弦比,b為翼展長度,S為翼面積。[1]另外一種定義方式為翼展長度與標準平均弦長的比值。

大展弦比表明機翼比較長且窄,小展弦比則表明機翼比較短且寬。 不論主翼水平尾翼、還是垂直尾翼都適用一樣的定義。一般在飛行物設計時,會讓提供力矩的水平尾翼的展弦比較小,使其在失速擁有較好的失速特性:如較大的攻角仍然能保持不失速、升力係數下降率較為平緩等。當主翼失速時還是能有姿態控制(繼續提供升力使機頭下降)的能力進而脫離失速。 [2] [3] 一般垂直尾翼展弦比小於水平尾翼展弦比小於主翼展弦比。

展弦比的設計也會關係到飛行器的性能。短而寬的機翼(低展弦比)誘導阻力較大,適合高速物體,如飛彈、戰機等。而低速的滑翔機或是長時間、高高度滯空的則多採高展弦比以降低誘導阻力如U2。自然界中更是如此,需要長時間飛行的信天翁,翅膀展弦比高,而如老鷹等需要掠食的鳥類,甚至可以在盤旋時伸展翅膀提高展弦比,攻擊或向下俯衝時收回翅膀以求高速、靈活。而F-14也設計有類似的改變展弦比的功能。

相關條目[編輯]

參考資料[編輯]

  1. ^ Jonh Anderson. Fundamentals of Aerodynamics,4th. Edition. New York: McGRAW-Hill. 2005. ISBN 0071254080. 
  2. ^ 美國史丹佛大學航太系教材:尾翼設計與尺寸
  3. ^ [https://wind.nrel.gov/designcodes/papers/OstowariNaik_PostStall44XX_Part2.pdf NACA 44XX系列頗面用於可變展弦比機翼之失速區間實驗>

外部連結[編輯]