【簡介：】從20世紀(jì)初開始，飛機(jī)的軍用意義已廣泛引起各個國家的關(guān)注。在20～30年代，飛機(jī)從雙翼機(jī)到張臂式單翼機(jī)，從木結(jié)構(gòu)到全金屬結(jié)構(gòu)，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(jì)初開始，飛機(jī)的軍用意義已廣泛引起各個國家的關(guān)注。在20～30年代，飛機(jī)從雙翼機(jī)到張臂式單翼機(jī)，從木結(jié)構(gòu)到全金屬結(jié)構(gòu)，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(jī)外形結(jié)構(gòu)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(jī)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(xué)技術(shù)迅速地發(fā)展，特別表現(xiàn)在飛機(jī)空氣動力外形的改進(jìn)上。所謂空氣動力外形，就是應(yīng)用空氣動力學(xué)原理來設(shè)計飛機(jī)外形，使得它的升力高，阻力小，穩(wěn)定性、操縱性好。比如，機(jī)身盡可能呈流線型，減少突起物，以此來減小阻力。機(jī)翼的形狀和配置也相當(dāng)講究。低速飛機(jī)通常用長方形或梯形翼。當(dāng)飛機(jī)飛行速度到達(dá)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(jī)翼。超聲速戰(zhàn)斗機(jī)或轟炸機(jī)的機(jī)翼可采用三角形的平面形狀。飛機(jī)的飛行速度從低速到高速發(fā)展，與機(jī)翼從直機(jī)翼到后掠翼、三角翼、邊條翼這些飛機(jī)氣動構(gòu)形的不斷地演變密切相關(guān)?？晌覀兊牧W(xué)家為了這些氣動外形的演進(jìn)，不知付出了多少心血。世界各國的空氣動力學(xué)研究機(jī)構(gòu)都投入相當(dāng)大的人力、物力，致力于飛機(jī)機(jī)翼翼型的理論分析和風(fēng)洞實驗研究。翼型指的是機(jī)翼橫切剖面形狀。剖面形狀是影響機(jī)翼升力的重要因素。在飛機(jī)誕生的初期，飛行的主要矛盾是如何克服飛機(jī)的重力，使飛機(jī)離地升空。實踐已經(jīng)表明，采用大翼面積、大彎度剖面的機(jī)翼，克服重力而升空不成問題。當(dāng)飛機(jī)速度不斷提高，特別是超聲速飛機(jī)出現(xiàn)后，推動飛機(jī)前進(jìn)的力與空氣阻力的矛盾就更加突出了。因此，必須找到能進(jìn)一步大大減小阻力的機(jī)翼形狀，才能滿足飛機(jī)提速后的需要。1947年便出現(xiàn)首架超聲速飛機(jī)，“聲障”很快成為了一個歷史名詞。隨著空氣動力學(xué)、結(jié)構(gòu)力學(xué)和材料科學(xué)的進(jìn)展，飛機(jī)飛行突破聲障之后，飛行速度接著又達(dá)到聲速的2～3倍，進(jìn)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(fēng)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(fēng)洞實驗設(shè)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(shè)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(xué)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(xué)模型。主要依靠數(shù)學(xué)分析的方法，研究流動現(xiàn)象中各種物理量之間的關(guān)系和變化以及這種關(guān)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(fù)復(fù)研究變化中的變化，關(guān)系中的關(guān)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(yù)測，以便把握新的流動規(guī)律，創(chuàng)造出飛行器新的設(shè)計思想、設(shè)計概念和設(shè)計方法。計算家則在已建立的數(shù)學(xué)模型指引下，利用當(dāng)代最先進(jìn)的電子計算機(jī)，致力于發(fā)展新的算法和軟件，模擬更復(fù)雜的飛行器外形和流動現(xiàn)象。這些復(fù)雜的流動現(xiàn)象，是航空航天工程應(yīng)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(xué)的發(fā)展，才使得后掠翼、小展弦比細(xì)長翼和三角翼氣動布局在飛機(jī)設(shè)計中成功地應(yīng)用，促使了第一代超聲速戰(zhàn)斗機(jī)和旅客機(jī)的誕生。1954年問世的F102蜂腰形超聲速戰(zhàn)斗機(jī)就是其中第一代戰(zhàn)斗機(jī)的代表。