-
Несимметричный профиль; 2 – симметричный профиль сечения крыла
По этим зависимостям
строятся поляры крыла, график зависимости
и
,
на которой проставлены углы атаки (рис.
5.7).
Рис. 5.7. Поляры крыла
На рисунке введены
следующие характеристики:
- критический угол атаки;
- наивыгоднейший угол атаки;
- угол при минимальном значении
;
- угол, который определяет максимальное
качество крыла. Под качеством крыла
понимают отношение:
.
Максимальное
значение качества:
.
Аэродинамические характеристики сильно зависят от числа Маха:
,
где
-
скорость звука, которая зависит высоты
над уровнем моря.
Типовые поляры для крыла при дозвуковом и сверхзвуковом полетах показаны на рис.5.8.
Рис. 5.8. Типовые поляры крыла в зависимости от числа Маха.
Коэффициенты
и
обычно определяются с помощью продувок
в аэродинамических трубах. Во время
этих продувок находят зависимости
и
не только от угла атаки, но и от формы
крыла в плане.
5.3. Определение коэффициентов лобового сопротивления и подъемной силы экспериментальным путем
Схемы аэродинамических труб приведены на рис. 5.9 и рис. 5.10.
Принцип работы аэродинамических труб ясен из рисунков.
1 – вентилятор; 2 – продуваемый объект;
3 и 4 – конструктивные элементы трубы
Рис. 5.9. Схема аэродинамической трубы прямого действия
Рис. 5.10. Схема аэродинамической трубы замкнутого типа
1 - вентилятор; 2 - продуваемая модель; 3 – спрямляющие решетки;
4,5,6 – конструктивные элементы трубы.
Для определения
коэффициентов
и
и их зависимостей от угла
измеряют аэродинамические силы
и
,
поворачивая модели под разными углами
атаки. По измеренным величинам
и
,
находят
и
по следующим зависимостям, полученным
из выражений (7) и (8):
;
.
После чего строят
графики
и
и поляры
.
5.4. Слои атмосферы и стандартная атмосфера
Согласно решению Международного геодезического союза атмосфера разделена на 5 слоев:
- тропосфера (высота 8-10 км в полярных областях и 16-18 км в тропиках);
- стратосфера (верхняя граница примерно до 40 км от поверхности земли);
- мезосфера (50-80 км);
- термосфера (80-1000 км);
- экзосфера (более 1000 км от поверхности Земли).
Таблицы стандартной атмосферы включают значения плотности давления, скорости звука, температуры и др. параметры на разных высотах. Некоторые данные из таблицы стандартной атмосферы по ГОСТу 4401-73, которые необходимы для решения задач, приведены в таблице 5.1
Табл. 5.1
Данные из таблицы стандартной атмосферы по ГОСТу 4401-64
|
Геометрическая высота Н, м |
Температура Т, К |
Плотность
|
Скорость звука а, м/с |
|
1 |
2 |
3 |
4 |
|
0 |
288,15 |
1,225+0 |
340,294 |
|
500 |
284,90 |
1,16727+0 |
338,370 |
|
1000 |
281,651 |
1,11166+0 |
336,435 |
|
2000 |
275,154 |
1,00655+0 |
332,532 |
|
3000 |
268,659 |
9,09254-1 |
328,584 |
|
4000 |
262,166 |
8,19347-1 |
324,589 |
|
5000 |
255,672 |
7,36429-1 |
320,545 |
|
6000 |
249,187 |
6,60111-1 |
316,452 |
|
7000 |
242,700 |
5,90018-1 |
312,306 |
|
8000 |
236,215 |
5,25786-1 |
308,105 |
|
9000 |
229,7333 |
4,67063-1 |
303,848 |
|
10000 |
223,252 |
4,13510-1 |
299,532 |
|
11000 |
216,774 |
3,64801-1 |
295,154 |
|
12000 |
216,650 |
3,11937-1 |
295,069 |
|
13000 |
216,650 |
2,66595-1 |
295,069 |
|
14000 |
216,650 |
2,27855-1 |
295,069 |
|
15000 |
216,650 |
1,94755-1 |
295,069 |
|
16000 |
216,650 |
1,66470-1 |
295,069 |
|
17000 |
216,650 |
1,42301-1 |
295,069 |
|
18000 |
216,650 |
1,21647-1 |
295,069 |
|
19000 |
216,650 |
1,03995-1 |
295,069 |
|
20000 |
216,650 |
8,89097-2 |
295,069 |
|
22000 |
218,574 |
6,45096-2 |
296,377 |
|
24000 |
220,560 |
4,69377-2 |
297,720 |
|
26000 |
222,544 |
3,42565-2 |
299,056 |
|
28000 |
224,527 |
2,50762-2 |
300,386 |
|
30000 |
226,509 |
1,84101-2 |
301,709 |
|
35000 |
236,513 |
8,46334-3 |
308,299 |
,
кг/м3
Степени плотности представлены в форме распечаток ЭЦВМ.
Примеры: 1,225+0 = 1,225100 = 1,225
6,45096-2 = 6,4509610-2 = 0,0645096