Нужна ли стреловидность крыла на сверхзвуковых самолетах?

Развертка не является строго обязательной, но полезна для увеличения сверхзвукового L/D . Просто посмотрите, на что пошли производители самолетов, чтобы развернуть крылья для полета со скоростью 2+ Маха . Однако развертка сопряжена со своим собственным набором проблем .

Еще немного о F104 и стреловидных крыльях. Чтобы оптимизировать конструкцию для заданного числа Маха, превышающего 1,0, крыло должно быть полностью охвачено конусом волны давления Маха. Следовательно, большой участок с разверткой или небольшой участок короткий и прямой. И наоборот, длинное прямое крыло было бы частично внутри конуса Маха и частично снаружи (не оптимально).

Стреловидность крыла не требуется на сверхзвуковых самолетах. F104 был перехватчиком со скоростью 2 Маха с прямым, но скошенным крылом . Это не был уважаемый самолет.

Однако испытания Lockheed показали, что наиболее эффективной формой для высокоскоростного сверхзвукового полета было очень маленькое прямое трапециевидное крыло, расположенное посередине.

Как правило, вы захотите иметь стреловидное крыло для сверхзвуковых самолетов, поскольку стреловидное крыло задерживает образование ударных волн. Тип сопротивления, который предотвращает стреловидное крыло, - это волновое сопротивление, которое будет основным источником сопротивления на сверхзвуковых скоростях. Я считаю, что «Правило площади», которое вы цитируете, относится только к паразитному сопротивлению. Вы можете прочитать эту статью в Википедии о стреловидных крыльях, чтобы узнать больше об их преимуществах. Основным недостатком использования стреловидных крыльев является срыв законцовки крыла, но это обычно можно преодолеть с помощью конструкции Washout .

Еще одним примером сверхзвукового самолета, не имевшего стреловидных крыльев, является Bell X1 , первый самолет, достигший сверхзвуковой скорости (и переживший этот опыт). Учитывая, что самолет толкал неизвестное, фюзеляж имел форму пули калибра 0,50, объекта, который, как известно, плавно движется на сверхзвуке ... Метод проб и ошибок был фактором при проектировании самолетов до компьютерной обработки.

Однако обратите внимание, что, как и у F104, крылья X1 довольно короткие и отодвинуты назад к фюзеляжу, так что они находятся внутри конуса ударной волны, отрывающегося от носа на сверхзвуковых скоростях. Поскольку X1 едва мог разогнаться до 1 Маха, его крылья не были такими узкими, как у F104, максимальная скорость которого составляла 2 Маха.