[科普中国]-毛机翼升力

定义

毛机翼升力是指翼身组合体中包括机身覆盖部分的机翼所产生的升力。1

升力升力来源于机翼上下表面气流的速度差导致的气压差。但机翼上下表面速度差的成因解释较为复杂，通常科普用的等时间论和流体连续性理论均不能完整解释速度差的成因。航空界常用二维机翼理论，主要依靠库塔条件、绕翼环量、库塔-茹可夫斯基定理和伯努利定理来解释。

在真实且可产生升力的机翼中，气流总是在后缘处交汇，否则在机翼后缘将会产生一个气流速度为无穷大的点。这一条件被称为库塔条件，只有满足该条件，机翼才可能产生升力。

翼身组合体翼身组合体气动布局，最早应用于航天飞机。美国的可重复使用运载器X-34验证机也采用这种布局。翼身组合体的外形类似正常式布局的飞机，机身截面为圆形或接近圆形，在机身中部安装机翼，升力主要靠翼面提供。

X-34翼身组合体的升阻比在低马赫数时最大，随着马赫数的不断增加，下降得很快，而升阻比随着迎角的增加而不断减小，在高马赫数下和大迎角下应能保持很好的升力特性。

这种外形的优点是：有较好的升力特性;压力中心随Ma变化移动小；飞行器部位安排和结构设计相对较成熟。这种外形的缺点是：机身对气流的预压缩作用不理想，机翼和进气道的流场有复杂的相互干扰，特别是过度膨胀的气流会降低进气道的效率，不利于进行机体一发动机一体化设计。2

外露翼升力外露翼升力是指翼身组合体中孤立外露机翼(不包括机身覆盖部分)所产生的升力。

对于亚音速飞机，通常可以认为，翼身组合体的升力等于一对假想的单独机翼的升力，这一对机翼是将两个悬臂段延长到对称平面而形成的，当机身直径对翼展的比值不大时，在小马赫数下，这种近似比较精确。但是现代超音速战斗机的直径对翼展的比值可以达到0.3-0.5，在这种情况下用单独的机翼代替翼身组合体就会带来很大误差。此时，总升力应等于考虑机身对机翼升力影响的修正的外露翼升力和单独机身升力之和。