Articole, cel mai bun profil pentru sla

Cel mai bun profil

Designul aeronavei începe, de obicei, cu alegerea profilului aripii. După ședință timp de o săptămână sau două peste directoare și atlase, nu înțeleg complet, la sfatul unui tovarăș alege cel mai potrivit și construiește un avion care zboară bine. Profilul selectat este declarat cel mai bun. Un alt amator în același mod alege un profil complet diferit, iar aparatul său zboară bine. În al treilea rând, avionul abia se rupe de la sol și, la început, profilul de aripă aparent cel mai benefic nu mai este valabil.







Evident, nu totul depinde de configurația profilului. Să încercăm să înțelegem asta. Comparăm două aripi cu profile complet diferite, de exemplu, cu una simetrică, montate pe Yak-55 și Clark YH-Yak-50 asimetrice. Pentru comparație, definim mai multe condiții. În primul rând, aripile cu profile diferite trebuie să aibă o alungire (l).

l = I2 / S,
unde eu sunt leagăn, iar S este zona.

În al doilea rând, deoarece unghiul de forță de ridicare zero în profilul simetric este 00, polar (vezi figura 1) va fi deplasat spre stânga, ceea ce corespunde fizic instalării aripii în plan cu un anumit unghi pozitiv de blocare.

Acum, uita-te la grafic este ușor să se tragă o concluzie importantă: în gama de unghiuri de atac ale atacului, caracteristicile aripii sunt practic independente de forma profilului. Desigur, vorbim de profile raționalizate care nu au zone de perturbare intensă a fluxului la o serie de unghiuri de atac ale atacului. Cu toate acestea, caracteristicile aripii pot afecta în mod semnificativ, alungirea crescută. Diagrama 1 prezintă compararea profilelor aripa polare cu aceleași, dar cu extensia 10. După cum se poate observa, ei au mers mult mai abruptă, sau se spune ca este un derivat al Su a devenit mai mare (Su - coeficientul de ridicare al aripii, un - unghi de atac). Aceasta înseamnă că, cu creșterea alungirii la aceleași unghiuri de atac, cu practic aceiași coeficienți de rezistență Cx, pot fi obținute proprietăți mai mari ale purtătorului.

Acum hai să vorbim despre ce depinde de forma profilului.

În primul rând, profilele au un factor de ridicare diferit maxim, SU max. Deci, coeficientul de ridicare aripa simetrică este 1.2-1.4, cu non-simetrice suprafața inferioară convexă obișnuită poate avea - până la 1,8, cu o suprafață inferioară concavă puternică, se ajunge uneori 2. Cu toate acestea, trebuie amintit faptul că profilurile cu foarte mare max Sa au, de obicei, de mare Cx și mz este coeficientul longitudinal al momentului. Pentru a echilibra aeronava cu un astfel de profil, coada de coadă ar trebui să dezvolte o forță mai mare. Drept rezultat, dragul său aerodinamic crește, iar câștigul total, obținut datorită profilului înalt, este redus semnificativ.

CU max afectează în mod semnificativ doar viteza minimă a aeronavei - încetează. Aceasta determină în mare măsură simplitatea tehnicii de pilotare a mașinii. Cu toate acestea, efectul SU max asupra vitezei de oprire este vizibil pentru sarcini specifice mari pe aripa G / S (G este greutatea aeronavei). În același timp, la sarcini tipice pentru aeronavele amatori, adică în intervalul de 30-40 kg / m2, un SU max mare nu are o valoare semnificativă. Astfel, creșterea acesteia de la 1,2 la 1,6 pe o aeronavă de amatori poate reduce viteza de înjunghiere cu nu mai mult de 10 km / h.

În al doilea rând, forma profilului afectează în mod semnificativ comportamentul aeronavei în unghiuri mari de atac, adică la viteze scăzute în timpul apropierii, cu ocazional "tragerea mânerului pe sine". În același timp, pentru profilele subțiri cu un vârf relativ ascuțit se caracterizează printr-un sistem de curățare ascuțit, care este însoțit de o pierdere rapidă a ascensorului și de o stingere puternică a aeronavei într-un tirbușon sau pe nas. Pentru o grosime mai mare, cu un vârf îngust, este caracteristică o "casă moale", cu o cădere lentă a ascensorului. În acest caz, pilotul reușește întotdeauna să înțeleagă că a intrat într-un regim periculos și să aducă mașina la unghiuri mai mici de atac, dând mânerul departe de el însuși. Mai ales periculos este un stâlp ascuțit dacă aripile au o îngustare în plan și un profil mai subțire la capătul aripii. În acest caz, întreruperea fluxului are loc asimetric, avionul coboară brusc pe aripă și intră într-un șanț. Este un personaj apare în aeronava Yak-50 și Yak-52, având la capătul aripii conice profil puternic foarte subțire (9% la sfârșitul și la rădăcina de 14,5%), cu un deget de la picior foarte ascuțit - Clark YH. Aici se relevă o proprietate importantă a profilurilor: cele mai subțiri au un Cyma mai mic și unghiurile critice de atac mai mici, adică unghiurile la care se produce o perturbare a fluxului.

Caracteristicile mult mai bune ale standului sunt posedate de aripile cu o grosime relativ constantă a profilului de-a lungul intervalului. De exemplu, Yak-55 cu golire constantă degradare moderata a lungul deschiderii de profil 18 la suta, cu o ieșire tep bont la unghiuri de atac mari scade treptat nas și trece într-o scufundare, așa cum are loc separarea curgere în rădăcina aripii, care nu creează momente un bandare. Pentru a obține un stand de curgere a rădăcinilor, este mai bine dacă aripa nu are nicio îngustare în plan. Aceste aripi sunt instalate pe majoritatea aeronavelor de antrenament inițial. Insuficiența rădăcinii timpurii poate fi de asemenea cauzată de reglarea aripii de pe aripă, prezentată în Fig. 2. În același timp, profilul rădăcinii devine mai puțin grosime relativă și "formă mai puțin susținută". Instalarea unui astfel de aflux de pilot al Yak-50 a fost modificat o dată în mod semnificativ natura stagneaza de aeronave: ieșire la unghiuri de atac mari, el nu mai este pe aripa este s-ar prăbuși, și a redus nasul și a trecut într-o scufundare.

Al treilea parametru, care depinde de forma profilului, este coeficientul de rezistență Cx. Cu toate acestea, după cum arată practica avioanelor amatori, reducerea sa într-o aeronavă amatoră cu o sarcină specifică de 30-40 kg / m2, având o viteză maximă de 200-250 km / h. practic nu afectează performanța zborului. În această gamă de viteză mare, datele zborului practic nu sunt afectate de șasiul ne-retractabil, corzile, brațele etc. Chiar și calitatea aerodinamică a cadrului aeronavei depinde în primul rând de extinderea aripii. Și numai la un nivel de calitate aerodinamică de 20-25 și mai mult de 15 datorită selecției profilului, calitatea poate fi mărită cu 30-40%. În timp ce pe un avion amator cu o calitate de 10-12 datorită profilului cel mai de succes, calitatea poate fi mărită cu nu mai mult de 5-10%. Mult mai ușor, o astfel de creștere, dacă este necesar, este realizată prin selectarea geometriei aripii în plan. Să observăm încă o caracteristică: în domeniul vitezei avioanelor amatori, o creștere a grosimii profilului relativ de până la 18-20% nu are practic niciun efect asupra rezistenței aerodinamice a aripii, în timp ce coeficientul de ridicare a aripilor crește semnificativ.







O creștere semnificativă a caracteristicilor lagărului aripii, după cum se știe, poate fi obținută prin utilizarea unor clapete. Trebuie remarcat o caracteristică a aripilor cu clape: SU max la abaterea lor depinde puțin de faptul că SU max a avut profilul inițial, dar este determinat, în practică, numai de tipul de clapă utilizată. Cele mai simple, cele mai utilizate pe aeronavele cu motor străin și caracteristicile lor sunt prezentate în fig. 3.

Aceleași clape sunt folosite în avioanele amatorilor noștri P. Almurzin. Clapeta cu fantă dublă și cu agățare sunt mai eficiente. În Fig. 4 arată cel mai simplu dintre ele și, prin urmare, mai frecvent utilizate.

CU max cu o clapetă cu o singură fantă poate ajunge la 2.3-2.4 și cu o închidere cu două fante poate fi 2.6 - 2.7. În multe manuale de metode aerodinamice sunt date metodele de construcție geometrică a formei fantei. Dar practica arată că diferența calculată teoretic trebuie încă să fie reglată și reglată în tunelul vântului, în funcție de geometria specifică a profilului, forma aripii etc. În același timp, diferența funcționează fie îmbunătățește caracteristicile clapei, fie nu funcționează deloc, iar probabilitatea ca teoretic este posibilă fără săblare să calculeze și să selecteze singura formă posibilă a fantei este extrem de mică. Nu este adesea chiar faptul că aerodinamica profesională reușește și chiar mai mult pentru amatori. Prin urmare, în majoritatea cazurilor pe avioane amatori, sloturile de pe clape și eileron, chiar dacă sunt, nu dau nici un efect, iar clapeta complexă a fantelor funcționează ca fiind cea mai simplă. Desigur, ele pot fi încercate pe dispozitive amatori, dar mai întâi merită să ne gândim cu atenție, cântărind toate argumentele pro și contra.

Și câteva sfaturi practice care pot fi utile în construcția de aeronave amatori. Profilul aripii ar trebui, de preferință, să fie foarte bine menținut de la vârf până la punctul de grosime maximă. Dacă această parte a aripii are o piele tare. Partea de coadă poate fi întinsă peste țesătură și, pentru simplificare, poate fi chiar îndreptată "sub riglă", așa cum se arată în Fig. Partea caudală a aripii, cu un înveliș de in, care se îndoaie între coaste, nu mai are sens. Marginea posterioară a aripii nu trebuie redusă la un "cuțit" ascuțit. Acesta poate avea o grosime de 10-15 mm, dar nu mai mult de 1,5% din coarda (a se vedea figura 5). Cu privire la caracteristicile aerodinamice ale aripii, acest lucru nu se reflectă deloc, însă eficiența eileronelor crește ușor, iar tehnologia și designul se simplifică.

Un element important al profilului este forma șnurului eileron. Cele mai comune opțiuni sunt prezentate în Fig.

Profilul format din "parabola 100" este folosit pe eleroni și cârme care au o compensare aerodinamică axială atunci când ciorapul iese în curent, de exemplu Yak-55. o astfel de formă "bont" a nasului cu o valoare foarte mare de compensare aerodinamică axială (20% și mai mare) conduce la o creștere neliniară a forțelor pe mâner atunci când elelerele sau cârmele sunt deviate. Cele mai bune în acest sens sunt șosete "ascuțite", ca și pe Su-26.

Pentru pene de coadă se utilizează profile de aripă simetrice. Steierii, ca și eleroanele, pot fi formați de brațe drepte cu o margine de tracțiune. O eficiență suficientă este asigurată de pene cu un profil plat subțire, ca și pe aeronavele americane de avioane sportive Pitts, Laser și altele (vezi Figura 7).

Rigiditatea și durabilitatea penei sunt asigurate de brațe, sunt foarte ușoare și structurale simple. Grosimea relativă a profilului este mai mică de 5%. Cu această grosime, caracteristicile penei nu depind deloc de forma profilului.

Dăm date despre profilurile cele mai potrivite pentru aeronavele amatori. Desigur, alte exemple de realizare sunt posibile, dar observăm că cele mai bune proprietăți în intervalul de viteze de aeronave au amatori 15-18 interes, cu un vârf bont și o grosime maximă relativă situată în 25% din coarda.

Profilurile recomandate au următoarele caracteristici: P-II și P-III sunt dezvoltate în TsAGI. Ele au proprietăți mari de încărcare și caracteristici bune la unghiuri mari de atac. Utilizat pe scară largă în anii 30 -40, găsiți aplicații în zilele noastre.

NACA-23015 - ultimele două cifre indică grosimea relativă în procente, primul este numărul de serie. Profilul are o Cmax suficient de mare la Cx scăzut, un coeficient scăzut al momentului longitudinal Mz care determină pierderi mici pentru echilibrare. Natura împiedicării pentru aeronave cu acest profil este "moale". NACA - 230 cu o grosime relativă de 12 - 18% este utilizat la majoritatea motoarelor ușoare, inclusiv la aeronavele americane amatori.

Din NACA - 2418 - pentru viteze mai mici de 200-250 km / h se consideră a fi mai avantajoasă decât NACA - 230. Este utilizat în multe aeronave, inclusiv cehoslovac „Zlín“.

GAW este un profil supercritic dezvoltat de aerodinamica americană Whitcomb pentru aeronave ușoare. Este avantajos la viteze mai mari de 300 km / h. Cutia "Sharp" predetermină o tăietură ascuțită la unghiuri mari de atac, "îndoită" în jos pe marginea posterioară contribuie la creșterea maximului.

„Cri-Cri“ - laminară profil de alunecare, proiectat de aerodinamica West germane Wortmann și ușor schimbat constructorul „Cri-Cri“ francez Colombani. Grosimea relativă a profilului este de 21,7%, obținând astfel caracteristici de încărcare ridicată. La fel ca GAW-1, acest profil necesită precizie foarte mare de observare a conturului teoretic și a calității superioare a finisajului suprafeței aripii. Reproducem coordonatele profilului în mm, numărate de proiectant pe coarda aripii avionului Cree-Cree, egală cu 480 mm.

P-52 este un profil modern dezvoltat la TsAGI pentru aeronave cu motor ușor. Are o șosete stupidă și o coadă dreaptă.

Yak-55 este un profil simetric pentru o aeronavă sportivă și aerobatică. Aripă are o grosime relativă de 12-18%, pe penaj - 15%. Natura suspendării aeronavei este foarte "moale" și netedă.

V-16 este un profil simetric francez, are un maxim Su max, este utilizat pentru aeronavele sportive KAP-21, "Extra-230" și altele.

Su-26-18%, Su-26-12% - profiluri speciale pentru sport și aeronave de zbor. Su-26-18% a fost folosit în rădăcina aripii Su-26, Su-26-12% - în partea finală a aripii și pe penaj. Profilul are o șosete "ascuțită", care reduce într-o oarecare măsură proprietățile lagărelor, dar vă permite să obțineți răspunsul mașinii foarte sensibil la abaterea cârmei. Deși nou-veniți astfel de pilotare complexe, sportivii cu experiență sunt capabili de a efectua piese care nu sunt aeronave disponibile cu o reacție „moale“ lent la mișcarea mânerului din cauza profilului Blunt copită. Perturbarea aeronavei cu profilul tipului Su-26 are loc rapid și brusc, ceea ce este necesar atunci când se realizează figuri moderne de tirbușon. A doua caracteristică este "strângerea" în partea coadă, ceea ce mărește eficiența elicopterelor.

Aripa Su-26 are cilindri mari, ocupând aproape toată marginea din spate. În cazul în care „knock“ eleronului neutru (ambele la o dată) până la 10 °, Su max va crește cu aproximativ 0,2, se apropie Cy max bun profil asimetric. În acest caz, Cx practic nu crește, iar calitatea aerodinamică nu scade, la fel și în alte profiluri simetrice. Aceasta se bazează pe utilizarea eleroanele, cinematic legate de lift, efectuarea de funcții și eleroane și flapsuri, în același timp, ca și clapele de pe modelul de acrobatie din cordonul ombilical.







Articole similare

Pagina anterioară

Pagina următoare

Trimiteți-le prietenilor: