CONSTRUCȚIA CARACTERISTICILOR AERODINAMICE ALE ARABILELOR ȘI AERONAVELOR
POLAR WING
Pentru calcule diferite ale caracteristicilor de zbor ale aripii, este deosebit de important să se cunoască variația simultană a lui CywCx în gama de unghiuri de atac ale zborului. În acest scop, este construit un grafic al dependenței coeficientului Cy de Cx, numit polar.
Pentru a construi un polar pentru această aripă, aripa (sau modelul acesteia) este suflată în tunelul aerodinamic sub diferite unghiuri de atac. Când purjare pentru fiecare unghi de atac al greutăților aerodinamice sunt sunt calculate valorile măsurate Y portanței și a rezistenței forțelor care definesc Q. Q și valorile Y pentru profilul forței coeficienților aerodinamice. Din formula forței de ridicare și a forței de tracțiune găsim:
Un astfel de calcul se face pentru fiecare unghi de atac. Rezultatele măsurătorilor și calculelor sunt înregistrate în tabel.
Pentru a construi polar, sunt trase două axe reciproc perpendiculare. Pe axa verticală, valorile lui Cy sunt reprezentate grafic, iar pe axa orizontală - Cx. Cântarele pentru SuiSx sunt de obicei diferite.
Acesta a decis să ia scara Su este de 5 ori mai mare decât Cx, ca în unghiul de zbor de atac se schimba gama de Su este de câteva ori mai mare decât intervalul de schimbări Cx. Fiecare punct al graficului rezultat corespunde unui anumit unghi de atac.
Denumirea "polar" se explică prin faptul că această curbă poate fi considerată o diagramă polară construită pe coordonatele coeficientului forței aerodinamice totale CR și . unde este unghiul de înclinare al forței aerodinamice totale R la direcția de viteză a fluxului care urmează (cu condiția ca cântarele Cyi Cx să fie aceleași).
Fig. 27 Principiul construirii unei aripi polar
Fig. 28 Wing Polaris
Dacă de la origine (fig.27), aliniat la centrul de presiune al profilului, trageți un vector în orice punct de pe polar. atunci va fi o diagonală a unui dreptunghi ale cărui laturi sunt egale cu C și respectiv Cx. rezistența frontală și coeficientul de ridicare din unghiurile de atac - așa-numita aripă polară.
Polarul este construit pentru o aripa definită cu dimensiuni geometrice și formă de profil date (figura 28). O serie de unghiuri caracteristice ale atacului pot fi determinate de la polar al aripii.
Unghiul cel mai avantajos de atac este în. Deoarece la unghiul cel mai avantajos de atac calitatea aerodinamică a aripii este maximă, atunci unghiul dintre axa Cy și tangenta. de la origine, adică, unghiul de calitate. pe acest unghi de atac, conform formulei (2.19), va fi minim. Prin urmare, pentru a determina trebuie să tragem o tangență la polar de la origine. Punctul de contact va corespunde țintei. Pentru aripile moderne, râul se află în limitele a 4-6 °.
Unghiurile de atac cu aceeași calitate aerodinamică sunt de la originea secantului până la polar. În punctele de intersecție găsim unghiurile de atac ( și ) în timpul zborului, la care calitatea aerodinamică va fi aceeași și în mod necesar mai mică decât Kmax.
AIR POLAR
Una dintre principalele caracteristici aerodinamice ale unui avion este un avion polar. Anterior, sa constatat că coeficientul de ridicare Cy este coeficientul de ridicare aripa a aeronavei și frontal aeronave întreg coeficientul de rezistență pentru fiecare unghi de atac asupra aripii cu o sumă Cx Cx bp, r. F.
Prin urmare, polaritatea aeronavei poate fi obținută prin adăugarea valorii Cxpp la aripa Cx pe aripa polară pentru unghiurile de atac respective. Polaritatea avionului va fi apoi deplasată spre dreapta aripa polară cu valoarea Cxp (Figura 29). De obicei, planul polar este construit. folosind datele dependențelor Сy = f () și Cx = f (), obținute experimental prin suflare modele în tuneluri eoliene. Unghiurile de atac asupra aeronavei polare sunt stabilite prin transferarea unghiurilor orizontale de atac, marcate pe aripa polară.
Determinarea caracteristicilor aerodinamice și a unghiurilor caracteristice ale atacului de-a lungul planului polar se efectuează în același mod ca și pe aripa polară.
Unghiul de ridicare zero a aeronavei este practic același cu unghiul de ridicare a aripii. Deoarece forța de ridicare este zero la unghiul . atunci la acest unghi de atac, este posibilă numai mișcarea verticală a aeronavei în jos, numită o scufundare verticală sau un deal vertical la un unghi de 90 °.
Fig. 29 Mașini de lustruit și de aer
Fig. 30 Avioanele cu clapete eliberate
Unghiul de atac la care coeficientul de rezistență de rulare are valoarea minimă () este paralel cu axa Cy tangentă la polar. Când zboară în acest unghi de atac, va fi cea mai mică pierdere de rezistență. La acest unghi de atac (sau aproape de el), un zbor este făcut cu viteza maximă.
Unghiul cel mai avantajos de atac (naiw) corespunde celei mai mari valori a calității aerodinamice a aeronavei. Din punct de vedere grafic, acest unghi, precum și aripa, se determină prin realizarea unei tangente la polar de la origine. Din grafic se poate observa că înclinarea tangentei către planul polar este mai mare decât tangenta la aripa polară. Și de atunci
atunci putem concluziona. că calitatea maximă a aeronavei ca întreg este întotdeauna mai mică decât calitatea aerodinamică maximă a unei singure aripi.
Din același grafic este evident că unghiul cel mai avantajos de atac al aeronavei este mai mare decât cel mai avantajos unghi de atac al aripii cu 2 până la 3 °.
Fig. 31 Avioane pentru numere diferite M
Unghiul critic al atacului aeronavei (crit) în mărimea sa nu diferă de valoarea aceluiași unghi pentru aripa.
În Fig. 29 de avioane polare ale aeronavei sunt descrise în trei versiuni:
- clapetele sunt eliberate în poziția de decolare ( = 20 °);
- clapele sunt eliberate în poziția de aterizare ( = 45 °).
Eliberarea clapetelor în poziția de decolare ( = 15-25 °) permite creșterea forței maxime de ridicare a lui Sumax cu o creștere relativ mică a coeficientului de rezistență. Aceasta vă permite să reduceți viteza minimă de zbor necesară. care determină practic viteza detașării aeronavei în timpul decolării. Datorită eliberării lambelor (sau a lambourilor) în poziția de decolare, lungimea de rulare la decolare este redusă la 25%.
Atunci când se eliberează clapete (sau clapete) în poziția de aterizare ( = 45 - 60 °), factorul maxim de ridicare poate crește la 80%, ceea ce reduce drastic viteza de aterizare și lungimea cursei. Cu toate acestea, forța de rulare crește în acest caz mai intens decât forța de ridicare, prin urmare, calitatea aerodinamică este semnificativ redusă. Dar această circumstanță este folosită ca un factor operațional pozitiv - înălțimea traiectoriei crește în timpul planificării înainte de debarcare și, prin urmare, aeronava devine mai puțin exigentă pentru calitatea abordărilor în alinierea pistei.
Mai devreme, am considerat polaritățile aripilor și aeronavelor pentru astfel de viteze de zbor (numerele M), când efectul compresibilității ar putea fi neglijat. Cu toate acestea, atunci când numărul de M, care nu pot fi neglijate, compresibilitate (M> .6-.7) coeficienți și ridicare de tragere este necesară pentru a determina o corecție pentru compresibilitatea.
Sounesh este coeficientul de ridicare a unui flux incompresibil pentru același unghi de atac ca și Susszh.
Înainte de numere, toate polaritățile coincid practic, dar pentru numere mari M încep să se deplaseze spre dreapta și să crească simultan înclinarea către axa Cx. Offset dreapta polar (long-Cx) cauzată de o tragere coeficient creștere profil datorită influenței compresibilitatea aerului și cu creșterea în continuare a numărului (M> 0.75-.8) datorită apariției rezistenței undei (Figura 31.).
Creșterea înclinarea polar datorită crescut coeficient aerodinamic indus, deoarece pentru unul și același unghi de atac în curgere subsonică de gaz compresibil va crește proporțional cu punctele de aeronave de calitate aerodinamice vizibile efect de manifestare compresibilitate începe să scadă.
Trimiteți-le prietenilor: