和尺寸也不相同，也就是说，可能存在多种具有不同和的方案，能满足同一装载的要
求，这时就需要对不同的和的组合进行优化选择。优选时，应全面协调考虑减小气动
阻力、减轻结构质量、提高使用安全性和经济性等方面的要求。
身S 身L
身S 身L
三、机身外形的初步设计
在机身的主要儿何参数身λ 和机身的最大横截面面积、机身的总长初步选定以后，机身的
几何外形还需要进一步的确定。为了满足飞机总体设计方案的需要，应对机身的外形进行初步
设计，粗略地定出机身的几何外形。一般从确定控制截面和寻找合适的几何外形曲线两方面入
手。
（一）确定机身几何外形的控制截面
前面已经提到，机身的几何形状必须考虑其内部装载的需要，机身横截面的形状和尺寸，
起码要能容纳其内的装裁，这种按内部装载的要求定出的各个横截面称之为机身的控制截面。
图6.28 是两种歼击机机身横截面的示意图。
图中所示的各个控制截面，分别是按照所装发动机的外廓尺寸及座舱、进气道、尾喷管、
设备舱等几何外形和尺寸，再加上结构高度决定的。
机身横截面的形状，以圆形最为有利。在内部容积一定的情况下，其表面面积最小，摩擦
阻力也最小。圆形截面对于机身密封舱来说，承受内压的情况也最有利，从而可以使其结构质
量减轻。如果由于内部布置的限制，不允许采用圆截面时，也应尽量采用近似于圆形，或由圆
孤拼接而成的截面，如图6.29 所示。
（二）机身外形的初步选择
机身的外形，在这里主要是指机身侧视图上的几何外形。当选取足够多的横向控制截面以
后，在侧视图上将各点连接起来即可构成机身的侧视外形图，但这时存在着如何对外形曲线进
行光顺以及能否满足气动要求的问题。因此，一般要对横截面和侧向外形进行协调，进行两方
面同时协调的设计。
如果说机身的横截面一般是按内部装载的要求确定的，那么从侧视图上看去的机身纵向的
几何外形则主要应按气动阻力最小的原则来确定。
对于亚音速飞机多采用流线型或层流型机身。流线型机身的最大截面积约在距机头三分之
一机身长度处，其压差阻力较小，但摩擦阻力所占的比例较大，因此并不要很大的长径比，重
点是要求具有良好的流线形。对于高亚音速飞机可采用层流机身，与机翼的层流翼型相类似，
层流型机身也可以延缓激波的产生，这种机身的最大横截面后移至距机头45％机身长度处或
更后一点。
对于超音速飞机的机身外形，减小气动阻力的要求更高。其头部的外形对机身的波阻影响
很大，从减小波阻的角度出发，采用较大长径比的旋成体比较有利。旋成体的母线可从以下的
曲线中选取：
1．指数曲线系列
r = x n (0<n≤1) (6.23)
2.抛物线系列
· 100 ·
n
r x nx
−
−
=
2
2 2
(0≤n≤1) (6.24)
式中：
头L
r = r ，
头L
x = x 为旋成体曲线的相对坐标， r ——机身头部任一截面的半径；
x ——机身头部任一截面距机头的距离； ——机身头部的长度。
机身头部通常要安装雷达天线，在选择机身头部外形时，要考虑其内部布置的限制条件。
机身头部的外形还需要与飞行员座舱的安排相协调，保证飞行员有足够大的视界角，并在外形
上与凸起的座舱盖光滑过渡。
机身中段的几何外形，对气动阻力的影响比较小，常按内部布置的需要来确定。从减小气
动阻力的角度来说，以圆柱形体最好。但从全机阻力来考虑，有时还需要按面积律的要求进行
修形。
机身尾段的外形参数如图6.30 所示。
头L
图6.30 机身尾段外形
机身尾段的几何参数包括其长径比尾λ 、底部面积和收敛角底S β 等。这些参数及尾段的
外形都对气动阻力有影响。
的选择通常根据发动机尾喷口的尺寸来定， 直接影响机身底部阻力的大小。收敛
角
底S 底S
β ，通常以小于3°为好，不能使β 过大，以免引起表面气流的分离。同时还要使尾段的外
形与机身中段及尾翼的外形相协调。
经上述的选择，得出机身的初步外形，并绘制出初步、粗略的机身外形草图。虽然，这时
并不能完全将机身的外形确定下来，但这种粗略的外形图，可以供进一步的飞机总体方案设计
之用，同时也是以后进一步进行机身理论外形设计、参数优化、绘制机身外形图以及拟定机身
外形数学模型的基础。
四、面积律
一般来说，尽管机翼、机身和尾翼等每个单独的部件都是最佳部件，但是将它们组合在一
起，并不一定成为最佳的飞机，这是因为各部件组合在一起后，存在着相互影响和干扰的问题。
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