- •Самара, 2011
- •Введение
- •1. Формирование расчетной схемы самолета
- •2. Определение критического числа маха
- •3. Расчет полетной докритической поляры
- •3.1. Уравнение докритической поляры
- •3.2. Определение коэффициента минимального лобового сопротивления самолета по коэффициентам сопротивления отдельных частей
- •3.3. Метод аналогии с плоской пластиной
- •3.4. Определение коэффициента минимального лобового сопротивления крыла, горизонтального и вертикального оперения
- •3.5. Определение коэффициента минимального лобового фюзеляжа и мотогондол
- •4. Расчет закритических поляр самолета
- •5. Построение характеристик подъемной силы
- •5.1. Немеханизированное крыло
- •Зависимость коэффициента k от сужения крыла
- •5.2. Построение взлетной и посадочной поляр
4. Расчет закритических поляр самолета
При числах Маха больше критического () возникает дополнительное волновое сопротивление, обусловленное появлением скачков уплотнения.
Общее сопротивление самолета является суммой сопротивлений, соответствующих докритическим скоростям полета и волновых;
(4.1)
Каждому числу М∞ соответствует своя поляра. В курсовой работе закритические поляры рассчитывают в диапазоне <М∞< 0,95 с шагом =0,05.
Волновое сопротивление самолета при расчетах представляют в виде суммы пассивного волнового (при суа =0) и индуктивно-волнового , зависящего от суа, сопротивлений:
(4.2)
Будем считать, что индуктивно-волновое сопротивление создает только крыло, при его определении коэффициент подъемной силы берется в диапазоне от 0 до 0,6 с шагом 0,1. Остальные элементы создают только пассивное волновое сопротивление и при их расчете принимается cya=0.
Значения (cya) сопротивления при были рассчитаны в разд. 3. (см. формулу (3.7)).
Коэффициент волнового сопротивления самолета при вычисляют по приближенной формуле
(4.3)
где - коэффициент волнового сопротивления крыла; , - коэффициенты пассивного волнового сопротивления горизонтального и вертикального оперений, коэффициент волнового сопротивления фюзеляжа, - коэффициент волнового сопротивления гондол двигателей j-го типа, nj - число мотогондол двигателей j-го типа; S, SГО, SВО, Sмф, SМГj - площади крыла, горизонтального и вертикального оперения, миделя фюзеляжа и гондол двигателей j-го типа соответственно.
Коэффициент волнового сопротивления крыла, горизонтального, вертикального оперения и пилонов определяют в следующей последовательности:
По формулам (2.1)-(2.2) в зависимости от типа профиля рассчитывают критическое число Маха .
Если , то волновое сопротивление определяется формулой
(4.4)
Если , волновое сопротивление определяется формулой
(4.5)
Здесь эмпирические константы равные и n=2,5.
При расчете пассивного волнового сопротивления горизонтального и вертикального оперений полагают cya =0, для получения волнового сопротивления крыла задают значения cya = (0; 0,1; 0,2;0,3; 0,4; 0,5; 0,6).
Коэффициент пассивного волнового сопротивления фюзеляжа вычисляют по формуле
(4.6)
Здесь максимальный коэффициент волнового сопротивления фюзеляжа определяется по формуле
(4.7)
где-удлинение фюзеляжа; - удлинение его хвостовой части. Безразмерная переменная определяется формулой
(4.8)
В формуле (4.7) - критическое число Маха фюзеляжа, определяется по формулам (2.3) или (2.4), его численное значение не округляется. Если , полагают , это соответствует отсутствию волнового сопротивления.
Коэффициент волнового сопротивления гондол двигателей рассчитывают так же, как и схавф , но для фиктивного тела вращения, схема построения которого показана на рис. 4.1.
Критическое число Маха мотогондолы двигателей определяется по формуле (2.4). При отсутствии точных данных о форме мотогондолы можно приближенно принять =2,5..3.
Рис.4.1 К определению волнового сопротивления мотогондол |
Расчет сетки закритических поляр удобно проводить в табличной форме (см. табл.2*).
Таблица 2.*
Расчет сетки закритических поляр
|
|
|
|
|
|
|