【簡介：】從20世紀初開始，飛機的軍用意義已廣泛引起各個國家的關注。在20～30年代，飛機從雙翼機到張臂式單翼機，從木結構到全金屬結構，從敞開式座艙到密閉式座艙，從固定式起落架到收放式起落

從20世紀初開始，飛機的軍用意義已廣泛引起各個國家的關注。在20～30年代，飛機從雙翼機到張臂式單翼機，從木結構到全金屬結構，從敞開式座艙到密閉式座艙，從固定式起落架到收放式起落架，飛機外形結構和氣動布局已經(jīng)發(fā)生了革新性變化。二次世界大戰(zhàn)期間，參戰(zhàn)飛機數(shù)量猛增，性能迅速提高，軍用航空顯然已對戰(zhàn)爭局勢具有舉足輕重的影響。戰(zhàn)后，航空科學技術迅速地發(fā)展，特別表現(xiàn)在飛機空氣動力外形的改進上。所謂空氣動力外形，就是應用空氣動力學原理來設計飛機外形，使得它的升力高，阻力小，穩(wěn)定性、操縱性好。比如，機身盡可能呈流線型，減少突起物，以此來減小阻力。機翼的形狀和配置也相當講究。低速飛機通常用長方形或梯形翼。當飛機飛行速度到達聲速附近或超過聲速以后，就要采用像燕子翅膀似的后掠機翼。超聲速戰(zhàn)斗機或轟炸機的機翼可采用三角形的平面形狀。飛機的飛行速度從低速到高速發(fā)展，與機翼從直機翼到后掠翼、三角翼、邊條翼這些飛機氣動構形的不斷地演變密切相關。可我們的力學家為了這些氣動外形的演進，不知付出了多少心血。世界各國的空氣動力學研究機構都投入相當大的人力、物力，致力于飛機機翼翼型的理論分析和風洞實驗研究。翼型指的是機翼橫切剖面形狀。剖面形狀是影響機翼升力的重要因素。在飛機誕生的初期，飛行的主要矛盾是如何克服飛機的重力，使飛機離地升空。實踐已經(jīng)表明，采用大翼面積、大彎度剖面的機翼，克服重力而升空不成問題。當飛機速度不斷提高，特別是超聲速飛機出現(xiàn)后，推動飛機前進的力與空氣阻力的矛盾就更加突出了。因此，必須找到能進一步大大減小阻力的機翼形狀，才能滿足飛機提速后的需要。1947年便出現(xiàn)首架超聲速飛機，“聲障”很快成為了一個歷史名詞。隨著空氣動力學、結構力學和材料科學的進展，飛機飛行突破聲障之后，飛行速度接著又達到聲速的2～3倍，進入了超聲速飛行時代。

所有通過大氣層的飛行器，都要利用理論計算和風洞實驗來確定它們的空氣動力外形和空氣動力特性。實驗家努力發(fā)展從亞跨聲速到高超聲速速度范圍配套的風洞實驗設備，并利用新的觀測、顯示、信息處理手段，揭示新的流動現(xiàn)象，為飛行器設計師更快的提供更多、更精確的氣動力數(shù)據(jù)。理論家根據(jù)空氣動力學的原理和各種理論，努力把實驗揭示出的流動現(xiàn)象就其最典型的簡化形態(tài)概括成數(shù)學模型。主要依靠數(shù)學分析的方法，研究流動現(xiàn)象中各種物理量之間的關系和變化以及這種關系和變化對飛行器性能的影響，盡可能獲得有利的流動，避開不利的流動。經(jīng)過反反復復研究變化中的變化，關系中的關系，才能對流動的物理實質(zhì)和主要矛盾作出合理的解釋和預測，以便把握新的流動規(guī)律，創(chuàng)造出飛行器新的設計思想、設計概念和設計方法。計算家則在已建立的數(shù)學模型指引下，利用當代最先進的電子計算機，致力于發(fā)展新的算法和軟件，模擬更復雜的飛行器外形和流動現(xiàn)象。這些復雜的流動現(xiàn)象，是航空航天工程應用必然遇到和必須解決的。亞聲速、跨聲速(指0.75～1.2倍聲速范圍)和超聲速(指1.2～5倍聲速范圍)空氣動力學的發(fā)展，才使得后掠翼、小展弦比細長翼和三角翼氣動布局在飛機設計中成功地應用，促使了第一代超聲速戰(zhàn)斗機和旅客機的誕生。1954年問世的F102蜂腰形超聲速戰(zhàn)斗機就是其中第一代戰(zhàn)斗機的代表。