Лекции по аэродинамике. Учебное пособие по аэродинамике содержание содержание 2 раздел I. Основы аэродинамики 4 Тема основные понятия и законы аэродинамики 4 Классификация летательных аппаратов 5 атмосфера земли 6
 Скачать 9.65 Mb.
|
Аэродинамическое качество крылаДля оценки аэродинамического совершенства крыла вводится понятие аэродинамического качества крыла. Аэродинамическим качеством крыла называется отношение подъемной силы к силе лобового сопротивления крыла на данном угле атаки: К=  Подставив в формулу выражения для подъемной силы Y и лобового сопротивления X , получим формулу такого вида:  Следовательно, аэродинамическое качество можно рассчитывать, как отношение коэффициентов аэродинамических сил CyиCx . Поэтому определяющими факторами, влияющими на аэродинамическое качество крыла, являются: - угол атаки, - форма профиля, - относительная толщина и кривизна профиля, - форма крыла в плане, - состояние поверхности крыла.  Величина качества для современных самолетов может достигать 14-15, а для планеров 45-50. Это означает, что крыло самолета может создавать подъемную силу, превышающую лобовое сопротивление в 14-15 и более раз. Аэродинамическое качество взаимосвязано с таким понятием, как угол качества  (см. Рисунок 3.14). Угол качества - это угол между векторами подъемной и полной аэродинамической сил. Из векторного треугольника можно вывести следующую формулу:  Величина  называется обратным качеством. Формула показывает, что между аэродинамическим качеством и углом качества существует обратная связь: чем больше аэродинамическое качество, тем меньше угол качества, и наоборот.Влияние угла атаки на аэродинамическое качество крыла. По значениям коэффициентов CY и CX строится график зависимости К от угла атаки K=f ( α ), см. Рисунок3.21.  Рисунок3.21 Зависимость аэродинамического качества от угла атаки График показывает: -На угле атаки нулевой подъемной силы К=0, так как на этом угле атаки  . -С увеличением угла атаки качество крыла вначале увеличивается, а затем уменьшается. Максимальной величины качество достигает на некотором угле атаки, который называется наивыгоднейшим αнв. Для крыльев современных самолетов αнв=4  8.Увеличение качества до угла атаки αнв объясняется тем, что в этом диапазоне углов атаки на крыле наблюдается плавное обтекание, и подъемная сила растет быстрее, чем лобовое сопротивление. На углах атаки больше αнв из-за роста индуктивного сопротивления, а также из-за срывных явлений на поверхности крыла, подъемная сила увеличивается медленнее по сравнению с лобовым сопротивлением. Аэродинамическое качество снижается. Величина аэродинамического качества во многом зависит от геометрических характеристик крыла. С увеличением относительной толщины и кривизны профиля качество его уменьшается, так как профильное сопротивление таких профилей больше, чем для тонких и симметричных. Величина профильного сопротивления зависит от состояния пограничного слоя. Уменьшить его можно путем ламинаризации профиля. Этого можно достигнуть путем смещения назад (на расстояние примерно до 50% хорды) максимальной толщины профиля и путем отсасывания пограничного слоя с поверхность крыла. Результаты исследований показали, что получаемый выигрыш в качестве позволяет увеличить дальность полета примерно на 40 – 50%. Уменьшение сопротивления можно достигнуть путем применения геометрической крутки крыла. За счет крутки общее индуктивное сопротивление его будет меньше, качество увеличивается. Форма крыла в плане и удлинение крыла влияет, главным образом, на величину индуктивного сопротивления. С увеличением удлинения крыла индуктивное сопротивление его уменьшается, что приводит к повышению аэродинамического качества крыла.. Аэродинамическое качество зависит от состояния поверхности крыла. Об этом нельзя забывать при выполнении работ по техническому обслуживанию самолетов. Занятие №6 |