6. Геометрические характеристики крыла
Крыло является основной частью самолета и предназначается для создания подъемной силы, поддерживающей самолет в воздухе и для обеспечения поперечной устойчивости. Величина и направление аэродинамических сил, действующих на крыло определяется формой профиля крыла, очертанием крыла в плане, видом крыла спереди. Это и есть геометрические характеристики крыла. Профилем крыла называется форма поперечного сечения крыла. По форме крылья бывают симметричные и несимметричные. Основными параметрами профиля крыла являются: хорда крыла, относительная толщина и относительная кривизна. Хорда – отрезок прямой, соединяющий ребро атаки и ребро обтекания. Относительная толщина – отношение максимальной толщины к длине хорды (выражается в процентах). Относительная толщина профиля крыльев современных самолетов 8-16% (до 8% - тонкие, от 8 до 12% - средние, выше 12% - толстые). Кривизной профиля называется расстояние меду хордой и средней линией профиля (средняя линия – линия, соединяющая середины отрезков профиля, перпендикулярных хорде).
7. Полная аэродинамическая сила и ее составляющие
Геометрическая сумма сил давления, действующих на всю поверхность крыла самолета, и сил трения, возникающих в пограничном слое, дает полную аэродинамическую силу. Полная аэродинамическая сила, как равнодействующая сил давления и трения, может быть изображена в виде вектора, приложенного в центре давления.
8. Подъемная сила крыла
Подъемная сила нужна для поддержания самолета в воздухе. Она возникает в результате разности давлений на нижней и верхней поверхностях крыла вследствие несимметричности обтекания воздухом несимметричного профиля крыла. Величину подъемной силы можно рассчитать по формуле
Из этой формулы видно, что подъемная сила тем больше, чем больше коэффициент подъемной силы Cy, скоростной напор и площадь крыла. Физический смысл коэффициента подъемной силы состоит в том, что он показывает, насколько полно используется скоростной напор для создания подъемной силы, еще можно сказать, что Cy характеризует способность крыла создавать подъемную силу. Эту величину находят с помощью теоретических расчетов или экспериментально в аэродинамической трубе.
9. Профильное сопротивление крыла
Сопротивление крыла, образованное из-за разности давлений за крылом и перед крылом, называется сопротивлением давления. Профильное сопротивление слагается из сопротивления давления (разность давлений перед крылом и за ним) и сопротивления трения (вязкость воздуха в пограничном слое, обтекающем крыло)
10. Индуктивное сопротивление крыла.
Индуктивным сопротивлением называется прирост лобового сопротивления, связанный с созданием подъемной силы. При обтекании крыла потоком воздуха на положительных углах атаки, под крылом создается зона повышенного давления, а над крылом – пониженного. Под действием разности давлений массы воздуха через концы крыла будут перетекать из области повышенного давления в область пониженного, т.е. из-под крыла на его верхнюю поверхность, что накладывается на поступательный поток и приводит к тому, что сразу же за задней кромкой образуются завихрения, которые и рождают индуктивное сопротивление.