图 & ’( ’)/机翼的极曲线
在分析机翼气动性能时还会用到升阻比的概念。升阻比表示同一个迎角下升力与阻力之比，即
0 12 "%（& ’( ’&+）
由坐标原点作极曲线的切线，则切点处对应的升阻比即为机翼的最大升阻比 0,*%。
前面已经谈到，机翼的升力即为整架飞机的升力，但飞机的阻力却不然。不但机翼会产生阻力，飞机暴露在气流中的其他部分如起落架、机身、尾翼等同样会产生阻力。现代飞机在巡航飞行时，机翼的阻力大约占全机阻力的 ()3 4 5)3，因此，不能以机翼的阻力来代替全机的阻力。
飞机上除了有摩擦阻力、压差阻力和诱导阻力以外，还有一种干扰阻力，值得注意。所谓干扰阻力，就是飞机各部分之间由于气流相互干扰而产生的一种额外阻力。
以上我们把低速飞机所产生的 6种阻力— ——摩擦阻力、压差阻力、诱导阻力和干扰阻力，都简单地介绍了。这是从产生阻力的原因的观点来谈的。至于超音速飞机，还有激波阻力（波阻）。关于波阻，将在第三章中讨论。
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第三章 高速空气动力学
第一节 高速气流的特性
一、空气的压缩性与飞行速度的关系
高速气流之所以与低速气流有如此质的差别，其根本原因是空气具有压缩性的缘故。由于空气的压缩性会引起一系列问题：弱扰动的传播，高速气流中压力和流速随流管截面积的变化，激波等。
上一章我们讲过空气的压缩性。例如，用力压皮球，就可以把皮球压瘪；将皮球烤热，会使它膨胀。一定量的空气，其体积改变了，密度也自然发生了变化。
不论是低速或高速飞行，空气流过机翼各处的速度和压力发生了改变，都会引起空气密度的变化。那么，为什么在研究高速气流的特性时要特别提出空气的压缩性，也就是说要特别考虑空气密度的变化呢？这是因为，空气的密度在这种情况下变化的程度与低速时不一样。
表 " "空气密度随飞行速度变化的关系
飞行速度 %& ’ ( )** +** ,** -** " *** " )**
空气密度增加的百分比（ " "） ". / 0. / "). )/ )). / +0. -/ 0,. ,/
空气刻度变化的程度，可以用空气密度变化的百分比 " ’ "表示， "是空气密度的变化量， "是空气原来的密度。表 " "列出了在标准大气条件下，不同飞行速度时，机翼前缘驻点空气密度增加的百分比。
从表中可以清楚地看出，在速度不超过 ,* 1+** %& ’(的低速飞行时，空气密度的变化程度是很微小的，其变化可以忽略不计。可是在高速飞行中，空气密度的变化很大，因此，必须考虑空气压缩性的影响。
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二、弱扰动的传播，音速，马赫数
"扰动传播、音速
在流场中，任一点的流动参数与自由流（即远前方来流）中对应流动参数之差；称为扰动。如流场中某点的密度、压强、速度分别为 ，，，而远前方来流的密度、压强、速度分别为 %，%，%，因此流场上该点的流动参数可表示为 &’% ( " ’，’&’% ( " ’，&% ( "，式中 "，"’，"分别称为该点对流场的扰动密度、扰动压强、扰动速度。"，"’，"值很小时，即 "%)，"’%)，"%)时，这种扰动称为弱扰动。反之，称为强扰动。如飞机在空中飞行时，它对周围的空气产生作用，使空气的密度、压强、速度等气流参数发生变化，也就是说飞机对空气产生了扰动。空气是可压缩的弹性介质，一处受到扰动，这个扰动便通过空气一层一层相互作用，向四面八方传播。这个过程和我们耳朵听到敲锣打鼓的声音是一样的。锣鼓的振动传给空气，空气又一层一层相互作用，把它传给我们的耳膜，因此我们听到了锣鼓声。锣鼓的振动，对空气来说是一种扰动，因为这种振动引起空气压强变化很微弱，所以是一种弱扰动。我们知道在空气中传播这种扰动，即声音，需要一定的时间，就是说，有一定的传播速度，这个速度就是音速。
理论上可以推知，音速的大小为
+’
*&
+’（ ,-,）
该式表明，音速 *取决于 +’. +，即单位密度改变所需的压力改变。此压力越小，音速 +越小，说明气体是容易压缩的，即压缩性较大；反之，音速。越大，气体不容易压缩，即压缩性较小。因此，音速 +可以作为压缩性的指标。进一步可以推出，在绝热过程中，空气中的音速为
* &/)
0（ ,-,/） /"马赫数 1*流场中任一点处流速或飞行速度与当地音速之比，定义为马赫数 1*，即
1*& *（ ,-,-）
式中23—
—流速或飞行速度；
*———当地音速。
1* 4，称为亚音速；1* 5，称为超音速；1* 4)"-，一般称为低速。有时更详细地划分，把 1*数在 附近的，称为跨音速；1*小于 但接近于 的（譬如 1*数在 )" 6 7)"8范围内），称为高亚音速。
1*数的大小不仅可以说明飞机周围扰动的传播情况，而且还可以作为空气密度 •/6•
变化程度或者压缩性大小的衡量标志。 "数越大，则表示空气密度的变化以及压缩性的影响也越大；反之，飞行 "数小，则密度变化和压缩性的影响也小。
在低速飞行中，一架飞机的速度、高度可以不同，但是，只要迎角相同，机翼压力分布和飞机的气动特性（如升力系数、阻力系数等）都是一样的。但在高速飞行中，除了迎角相同，还要飞行 "数相同。否则，机翼表面各点扰动传播情况就不相同，空气密度 变化的情况也不相同，因而机翼上面的压力分布以及空气动力特性也就会发生变化。可见， "数是研究高速飞行时的一个极重要的概念。
%弱扰动的传播，马赫锥弱扰动以音速向四面八方传播。根据扰动源运动的速度，我们分 &种情况讨论弱扰动的传播。
（’）扰动源静止（ ()*）：如图 ’ ’所示。扰动源 +点引起的扰动， ’,后，波面达到半径为。的球面 ’；-,后，波面达到半径为 -.的球面 -；依次类推。经过时间越久，扰动传得越远。
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