Аэродинамическое качество крыла

Аэродинамическое качество – отношение подъёмной силы к лобовому сопротивлению или отношение их коэффициентов.

По величине качества судят об аэродинамическом совершенстве Л. А. (самолёта).

Зависит:

1. от состояния поверхности самолёта (грязь, лёд и т.д. Y↓; X >; K↓);

2. от формы крыла, чем она более совершенна тем К >;

3. от механизации крыла (при выпуске щитка C_х↑ в большей степени, чем ↑C_y К↓;

4. от положения шасси – при выпуске шасси C_х↑, C_y не изменяется К↓;

5. от угла атаки – при α₀ = – 2º30´, C_y = 0; К = 0.

При увеличении α_ат. до α_нв. K↑, т.к. C_y↑ при α_нв – К_max.

 

Угол атаки, при котором К_max,называется наивыгоднейшим.

Як-18т α_нв. = 5º; К_max. = 10.

К_max. = 7,7 (На планировании т.е. малый газ, шасси выпущены, щиток убран).

К_max. = 4,5 (На планировании, шасси и щиток выпущен).

При ↑ α_ат. за α_нв. К↓, т.к. C_х начинает увеличиваться в большей степени, чем C_y.

6. от режима работы двигателя – чем > мощность двигателя, тем > обдувка крыла от работы винта, тем > C_y и качество↑;

7. от обледенения самолёта C_х увеличивается, а C_y уменьшается, качество уменьшается;

8. от шага винта: при отказе двигателя:

большой шаг – Х меньше К >

малый шаг – Х >; K >.

Угол качества – это угол заключённый между вектором полкой аэродинамической силы и вектором подъёмной силы.

 

, но ;

 

Из рисунка видно, что чем < θ тем больше подъёмная сила и меньше лобовое сопротивление, т.е. больше аэродинамическое качество.

Угол качества обратно пропорционален аэродинамическому качеству. Минимальный угол качества соответствует полёту на α_нв..

 

Построение и анализ графиков.

a) Зависимость C_y от αº.

Анализ:

1.прямолинейный участок – безотрывное обтекание (αº↑; C_y↑– пропорционально угол наклона графика - характеризует изменение C_y при изменении α^º;

2.криволинейный участок – свидетельствует о нарушении пропорциональной зависимости (начало срыва обтекания).

 

б)Зависимость С´_х от αº.

C_х ни на одном угле атаки не равен «0».

Объясняется тем, что коэффициент C_х проф не может быть равен «0» т.к. обтекание без сопротивления на возможно.

α_х – угол наименьшего сопротивления.

 

 

с)Зависимость К от αº.

 

Поляра крыла.

График, показывающий зависимость коэффициента C_у и C_х от углов атаки.

Проводят испытание в аэродинамической трубе модели крыла или самолёта. Модель ставят под различными углами αº, а данные заносят в таблицу (C_у и C_х).

Их находят с помощью аэродинамических весов.(Опред.

Х= )

В полярной системе строят график, где масштаб С_х в 10 раз больше.

По поляре можно определить:

1. Для любого α C_у и C_х;

2. Для каждого α C_R ();

3. Для каждого α K();

4. Для каждого α θ();

5. α₀ – точка пересечения поляры с осью С_х;

6. α_нв. – касательная из начала координат;

7. α_кр. – касательная к графику параллельной оси С_х.

8. Два угла с одинаковым качеством – секущая графика из начала координат;

9. Диапазон лётных углов атаки – от α₀ до α_кр.

 

Способы увеличения момента крыла ( М_кр.).

1. Уменьшение относительной толщины и кривизны профиля крыла;

2. Применение стреловидных крыльев.