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航空航天概论
第四章 飞机飞行的基本原理
激波：当飞机以等音速或超音速飞行时，在其前面也会出现由无数较强的波迭聚而成的波面，这个波面就称为激波。4.3.3.2(1)
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回目录页激波特性：激波是一层受到强烈压缩的空气层。气流通过激波时，压强、密度、温度突然增加，而速度却大大降低。4.3.3.2 激波及其分类
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第四章 飞机飞行的基本原理
激波
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回激波
回激波分类
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第四章 飞机飞行的基本原理
4.3.3.2(2)激波分类：正激波：波面与飞行速度垂直。斜激波：波面相对于飞行速度有倾斜角。波阻：空气在通过激波时，受到阻滞，流速急骤降低，由阻滞产生的热量使空气加热。加热所需的能量来自动能的消耗，动能的消耗就表示产生了阻力。因为这一阻力是由于形成激波而产生的，所以叫做波阻。下一页回目录页
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4.3.3.2(3)激波强度：波阻的大小与激波的强度有关，即激波强度越大，波阻就越大。正激波的强度总是大于斜激波的强度；且激波面越倾斜，激波强度就越小。影响激波强度的因素：
物体形状，尤其是头部形状
物体运动速度，即M数
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形状影响
当M＞1时：
若物体头部圆钝，在物体前面将形成脱体正激波，而沿上下两端逐渐倾斜成斜激波。
若物体头部尖削，形成附着于物体头部的斜激波。上一页
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M数影响
当M数等于或稍大于1时，不论物体的形状如何，产生的都将是正激波。
只有当M数超过1一定量时，才有可能形成斜激波。
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当飞机的飞行速度达到一定值但还未达到音速时，飞机上某些部位的局部流速却已达到或超过了音速。于是，在这些局部超音速区首先开始形成激波。这种在飞机的飞行速度尚未达到音速而在机体表面4.3.3.3(1)下一页回目录页局部激波4.3.3.3 局部激波和临界马赫数局部产生的激波称之为“局部激波”。
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局部激波局部激波面局部超音速区局部激波面v
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4.3.3.3(2)
临界马赫数
飞机开始产生局部激波所对应的飞行马赫数称为“临界马赫数”。临界马赫数／临界速度是亚音速飞行和跨音速飞行的分界点。
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第四章 飞机飞行的基本原理
4.3.3.44.3.3.4 4.3.3.4 提高临界马赫数的措施提高飞机的临界马赫数，目的在于推迟局部激波的出现，使飞机不至于过早地产生波阻。提高飞机的临界马赫数可以从以下两个方面采取必要的措施：机翼剖面形状机翼平面形状
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剖面形状在机翼剖面形状方面，可以采用厚度较小、最大厚度靠近翼弦中部的翼型。薄翼型厚翼型
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在机翼剖面形状方面，可以采用后掠机翼。平面形状vvv1v2
后掠翼机提高临界马赫数的原理——降低机翼上的有效速度。
后掠翼存在的问题
翼尖失速 低速性能变差
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第四章 飞机飞行的基本原理 变后掠
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§4.4 飞机的稳定和操纵
4.4.1 飞机的稳定4.4.2 飞机的操纵回目录页
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第四章 飞机飞行的基本原理
4.4.1(1)4.4.1 飞机的稳定稳定的概念：物体的稳定是指当物体处于平衡状态时，受到微小的扰动而偏离了原来的平衡状态，在扰动消失后能自动恢复到原来的平衡状态的特性。
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4.4.1(2)稳定不稳定中立稳定
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4.4.1(3)
飞机的稳定性：
飞机的稳定性是飞机设计中衡量飞行品质的一个重要参数。如果飞机受到扰动之后，在驾驶员不进行任何操纵的情况下能够回到受扰动前的原始状态，则称飞机是稳定的，反之则称飞机是不稳定的。
飞机的稳定包括纵向稳定 、方向稳定
和侧向稳定 。
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纵向稳定(1)飞机绕横轴（z 轴）的稳定叫纵向稳定，它反映了飞机的俯仰稳定特性。飞机主要靠水平尾翼和机翼来保证纵向稳定，而飞机的重心位置对飞机的纵向稳定有很大影响。
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纵向稳定(2)回目录页当飞机受到纵向扰动后，飞机的迎角改变，水平尾翼和机翼所产生的附加力对重心均形成恢复力矩。可见，飞机的重心位置对飞机的纵向稳定有很大影响。重心越靠后，所产生的恢复力矩就越小，即稳定性就越差，甚至有可能变为不稳定的。
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方向稳定飞机绕立轴（y 轴）的稳定叫方向稳定，也叫航向稳定。飞机主要靠垂直尾翼来保证其方向稳定。飞机的侧面迎风面积、机翼后掠角、发动机短舱等对飞机的方向稳定也有一定的影响。
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垂尾作用当飞机受到方向扰动发生偏航后，气流与垂直尾翼之间就有了夹角，使垂直尾
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