Построение аэродинамических характеристик крыла и поляра крыла самолета

Инфо » Аэродинамические силы » Построение аэродинамических характеристик крыла и поляра крыла самолета

Для различных расчетов летных характеристик крыла особенно важно знать одновременное изменение Су и Сх в диапазоне летных углов атаки. Для этой цели строится график зависимости коэффициента Су от Сх, называемый полярой.

Для построения поляры для данного крыла, крыло (или его модель) продувается в аэродинамической трубе при различных углах атаки. При продувке для каждого угла атаки аэродинамическими весами замеряются величины подъемной силы Y и силы лобового сопротивления Q. Определив величины сил Y и Q для данного профиля, вычисляют их аэродинамические коэффициенты. Из формулы подъемной силы и силы лобового сопротивления находим:

(2.20)

Такой расчет производится для каждого угла атаки. Результаты замеров и вычислений заносятся в таблицу.

Для построения поляры проводятся две взаимно перпендикулярные оси. На вертикальной оси откладывают значения Су, а на горизонтальной - Сх. Масштабы для Су и Сх обычно берутся разные.

Принято для Су брать масштаб в 5 раз крупнее, чем для Сх, так как в пределах летных углов атаки диапазон изменения Су в несколько раз больше, чем диапазон изменения Сх. Каждая точка полученного графика соответствует определенному углу атаки.

Название «поляра» объясняется тем, что эту кривую можно рассматривать как полярную диаграмму, построенную на координатах коэффициента полной аэродинамической силы СR и , где - угол наклона полной аэродинамической силы R к направлению скорости набегающего потока (при условии, если масштабы Су и Сх взять одинаковыми).

Рис. 27 Принцип построения поляры крыла

Рис. 28 Поляра крыла

Если из начала координат (Рис. 27), совмещенного с центром давления профиля, провести вектор к любой точке на поляре, то он будет представлять собой диагональ прямоугольника, стороны которого соответственно равны Сy и Сх. лобового сопротивления и коэффициента подъемной силы от углов атаки - так называемая поляра крыла.

Так как коэффициенты Сy и Сх пропорциональны аэродинамическим силам, то нетрудно убедиться, что угол, заключенный между векторами Сr и Сy, представляет собой угол качества q. Угол качества q можно непосредственно замерять на поляре, построенной в равных масштабах Сy и Сх, а поскольку поляры построены, как правило, на разномасштабных коэффициентах Сy и Сх, то угол качества определяется из отношения

(2.21)

Поляра строится для вполне определенного крыла с заданными геометрическими размерами и формой профиля (Рис. 28). По поляре крыла можно определить ряд характерных углов атаки.

Угол нулевой подъемной силы находится на пересечении поляры с осью Сх. При этом угле атаки коэффициент подъемной силы равен нулю (Сy = 0).

Угол атаки, на котором Сх имеет наименьшую величину Cх.мин. находится проведением касательной к поляре, параллельной оси Сy. Для современных крыльевых профилей этот угол заключен в диапазоне от 0 до 1°.

Наивыгоднейший угол атаки. Так как на наивыгоднейшем угле атаки аэродинамическое качество крыла максимальное, то угол между осью Сy и касательной, проведенной из начала координат, т. е. угол качества , на этом угле атаки, согласно формуле (2.19), будет минимальным. Поэтому для определения нужно провести из начала координат касательную к поляре. Точка касания будет соответствовать. Для современных крыльев наив лежит в пределах 4 - 6°.

Критический угол атаки. Для определения критического угла атаки необходимо провести касательную к поляре, параллельную оси Сх. Точка касания и будет соответствовать. Для крыльев современных самолетов 16-30°.

Углы атаки с одинаковым аэродинамическим качеством находятся проведением из начала координат секущей к поляре. В точках пересечения найдем углы атаки при полете, на которых аэродинамическое качество будет одинаково и обязательно меньше Кмакс.

Конструкция и принцип работы системы
Комплексная система кондиционирования воздуха самолёта Ту-154М (рис. 10) предназначена для обеспечения комфортных условий жизнедеятельности пассажиров и экипажа на борту ВС на земле (в жарких странах, при высокой или низкой температуре атмосферного воздуха) и в полёте, а также для запуска основных ...

Производственная санитария
Работа исследователя связана с расходом энергии 121 - 150 ккал/ч (175 -290 Вт). Рабочее место - постоянное. Параметры микроклимата в соответствии с требованиями ГОСТ 12.1.005-88 с учётом категории работ по энергозатратам для тёплого и холодного периодов года приведены в таблице 4.2. Таблица 4.2 Тем ...

Требования, предъявляемые к турбохолодильникам
Основными требованиями, предъявляемыми ко всем агрегатам авиационных систем, являются минимальные масса и габаритные размеры агрегата, высокий КПД, заданный уровень надёжности и живучести, производственная и эксплуатационная технологичность, максимальное использование стандартных, нормализованных и ...