ВУЗ:
Составители:
Рубрика:
82 Ìåõàíèêà ñïëîøíûõ ñðåä
àòàêè α. Åñëè áû âîçäóõ îáòåêàë êðûëî áå-
çîòðûâíî, òî êîýôôèöèåíò Ñ
y
âîçðàñòàë
áû ïðîïîðöèîíàëüíî α. Îäíàêî îïûòû ïî-
êàçûâàþò, ÷òî ïðè óãëàõ àòàêè α = 12° ÷ 18°
(â çàâèñèìîñòè îò ôîðìû êðûëà)
ïîäúåìíàÿ ñèëà äîñòèãàåò ìàêñèìóìà, à
çàòåì íà÷èíàåò ïàäàòü (ðèñ. 4.25). Óãîë
àòàêè, ïðè êîòîðîì êîýôôèöèåíò Ñ
y
ìàêñèìàëåí, íàçûâàåòñÿ ïîñàäî÷íûì,
èëè êðèòè÷åñêèì, à ñîîòâåòñòâóþùèé
êîýôôèöèåíò òàêæå íàçûâàåòñÿ ïîñàäî÷-
íûì. Ó îáû÷íûõ êðûëüåâ
C
y
ïîñ
= 1,2 ÷ 1,6.
Íà ðèñ. 4.26 ïðåäñòàâëåíû ôîòîãðàôèè
ïîòîêîâ ïðè óãëàõ àòàêè α<α
ïîñ
è α>α
ïîñ
.
Õîðîøî âèäèìûé ñðûâ ïîòîêà è îáðà-
çîâàíèå çàâèõðåíèé ïðèâîäÿò ê ïîâûøå-
íèþ äàâëåíèÿ íàä êðûëîì è óìåíüøå-
íèþ ïîäúåìíîé ñèëû. Êîýôôèöèåíò
C
y
ïîñ
îïðåäåëÿåò ïîñàäî÷íóþ ñêîðîñòü ñà-
ìîëåòà v
ïîñ
, îïðåäåëÿåìóþ èç ðàâåíñòâà
ïîäúåìíîé ñèëû (4.46) âåñó ñàìîëåòà.
Äëÿ ñíèæåíèÿ ñêîðîñòè ïîñàäêè íåîá-
õîäèìî ïðåäîòâðàòèòü ñðûâ ïîòîêà ïðè
óâåëè÷åíèè óãëà àòàêè.  ñîâðåìåííîé
àâèàöèè ýòîãî äîáèâàþòñÿ ïðèìåíåíè-
åì íà êðûëüÿõ ïîñàäî÷íûõ ïðèñïîñîá-
ëåíèé ïîäêðûëêîâ (1) è çàêðûëêîâ
(2), âûäâèãàåìûõ ìåõàíè÷åñêè èç êðûëà
(3) ïðè ïîñàäêå ñàìîëåòà (ðèñ. 4.27).
Âûäàþùàÿñÿ ðîëü â ðàçðàáîòêå òåîðèè îáòåêàíèÿ òåë ïîòîêîì, èìåâ-
øåé èñêëþ÷èòåëüíî âàæíîå çíà÷åíèå äëÿ ðàçâèòèÿ àâèàöèè, ïðèíàäëåæèò
Í.Å.Æóêîâñêîìó. Îí ïîêàçàë, ÷òî ïîäúåìíàÿ ñèëà êðûëà ñâÿçàíà ñ âèõðåì,
íàçâàííûì èì ïðèñîåäèíåííûì, îáòåêàþùèì êðûëî. Îñíîâíàÿ èäåÿ ðàñ÷åòà
ïîäúåìíîé ñèëû ñâîäèòñÿ ê ñëåäóþùåìó. Åñëè áû â âîçäóõå îòñóòñòâîâàëè
ñèëû âÿçêîñòè, òî êàðòèíà îáòåêàíèÿ êðûëà áûëà áû òàêîé, êàê íà ðèñ. 4.28(à).
Ïîäúåìíàÿ ñèëà, îäíàêî, áóäåò ðàâíà íóëþ, ïîñêîëüêó ïîòîê ïîçàäè êðûëà
íå èçìåíèë íàïðàâëåíèÿ äâèæåíèÿ. Îáòåêàíèå êðûëà ðåàëüíûì âîçäóõîì,
èçîáðàæåííîå íà ðèñ. 4.28(â), ìîæåò ðàññìàòðèâàòüñÿ êàê ñóïåðïîçèöèÿ íå-
âÿçêîãî îáòåêàíèÿ (à) è âèõðåâîãî äâèæåíèÿ âîçäóõà âîêðóã êðûëà ñàìîëåòà
ïî ÷àñîâîé ñòðåëêå (á). Âåëè÷èíà ïîäúåìíîé ñèëû íàïðÿìóþ ñâÿçàíà ñ íàëè-
÷èåì öèðêóëÿöèè ñêîðîñòè à (4.24) ïî êîíòóðó, îõâàòûâàþùåìó êðûëî ñà-
ìîëåòà. Ýòîò êîíòóð äîëæåí íàõîäèòüñÿ âíå ïîãðàíè÷íîãî ñëîÿ (á), òîëùèíà
êîòîðîãî äëÿ äâèæóùåãîñÿ ñ äîçâóêîâîé ñêîðîñòüþ ñàìîëåòà ñîñòàâëÿåò íå-
ñêîëüêî ñàíòèìåòðîâ. Èç çàêîíà ñîõðàíåíèÿ ìîìåíòà èìïóëüñà ñëåäóåò, ÷òî
ïîçàäè êðûëà äîëæíû îáðàçîâûâàòüñÿ âèõðè ñ äâèæåíèåì â íèõ âîçäóõà ïðî-
òèâ ÷àñîâîé ñòðåëêè. Íà ðèñ. 4.29 ïðåäñòàâëåíà ôîòîãðàôèÿ âèõðåâîé äîðîæ-
êè, îáðàçóþùåéñÿ ïðè îáòåêàíèè ìîäåëè êðûëà ñàìîëåòà. Ýòà öåïî÷êà âèõ-
ðåé ïîÿâëÿåòñÿ ïîòîìó, ÷òî ïðè îòðûâå îò êðûëà îäíîãî âèõðÿ öèðêóëÿöèÿ
1
2
3
Ðèñ. 4.27
+
=
Ðèñ. 4.28
à
á
â
82 Ìåõàíèêà ñïëîøíûõ ñðåä àòàêè α. Åñëè áû âîçäóõ îáòåêàë êðûëî áå- 1 çîòðûâíî, òî êîýôôèöèåíò Ñy âîçðàñòàë 3 áû ïðîïîðöèîíàëüíî α. Îäíàêî îïûòû ïî- êàçûâàþò, ÷òî ïðè óãëàõ àòàêè α = 12° ÷ 18° (â çàâèñèìîñòè îò ôîðìû êðûëà) ïîäúåìíàÿ ñèëà äîñòèãàåò ìàêñèìóìà, à Ðèñ. 4.27 2 çàòåì íà÷èíàåò ïàäàòü (ðèñ. 4.25). Óãîë àòàêè, ïðè êîòîðîì êîýôôèöèåíò Ñ y ìàêñèìàëåí, íàçûâàåòñÿ ïîñàäî÷íûì, èëè êðèòè÷åñêèì, à ñîîòâåòñòâóþùèé êîýôôèöèåíò òàêæå íàçûâàåòñÿ ïîñàäî÷- íûì. Ó îáû÷íûõ êðûëüåâ C y ïîñ = 1,2 ÷ 1,6. Íà ðèñ. 4.26 ïðåäñòàâëåíû ôîòîãðàôèè + à ïîòîêîâ ïðè óãëàõ àòàêè α<αïîñ è α>αïîñ. Õîðîøî âèäèìûé ñðûâ ïîòîêà è îáðà- çîâàíèå çàâèõðåíèé ïðèâîäÿò ê ïîâûøå- íèþ äàâëåíèÿ íàä êðûëîì è óìåíüøå- íèþ ïîäúåìíîé ñèëû. Êîýôôèöèåíò C y ïîñ îïðåäåëÿåò ïîñàäî÷íóþ ñêîðîñòü ñà- = ìîëåòà vïîñ, îïðåäåëÿåìóþ èç ðàâåíñòâà á ïîäúåìíîé ñèëû (4.46) âåñó ñàìîëåòà. Äëÿ ñíèæåíèÿ ñêîðîñòè ïîñàäêè íåîá- õîäèìî ïðåäîòâðàòèòü ñðûâ ïîòîêà ïðè óâåëè÷åíèè óãëà àòàêè.  ñîâðåìåííîé àâèàöèè ýòîãî äîáèâàþòñÿ ïðèìåíåíè- åì íà êðûëüÿõ ïîñàäî÷íûõ ïðèñïîñîá- â ëåíèé ïîäêðûëêîâ (1) è çàêðûëêîâ Ðèñ. 4.28 (2), âûäâèãàåìûõ ìåõàíè÷åñêè èç êðûëà (3) ïðè ïîñàäêå ñàìîëåòà (ðèñ. 4.27). Âûäàþùàÿñÿ ðîëü â ðàçðàáîòêå òåîðèè îáòåêàíèÿ òåë ïîòîêîì, èìåâ- øåé èñêëþ÷èòåëüíî âàæíîå çíà÷åíèå äëÿ ðàçâèòèÿ àâèàöèè, ïðèíàäëåæèò Í.Å.Æóêîâñêîìó. Îí ïîêàçàë, ÷òî ïîäúåìíàÿ ñèëà êðûëà ñâÿçàíà ñ âèõðåì, íàçâàííûì èì ïðèñîåäèíåííûì, îáòåêàþùèì êðûëî. Îñíîâíàÿ èäåÿ ðàñ÷åòà ïîäúåìíîé ñèëû ñâîäèòñÿ ê ñëåäóþùåìó. Åñëè áû â âîçäóõå îòñóòñòâîâàëè ñèëû âÿçêîñòè, òî êàðòèíà îáòåêàíèÿ êðûëà áûëà áû òàêîé, êàê íà ðèñ. 4.28(à). Ïîäúåìíàÿ ñèëà, îäíàêî, áóäåò ðàâíà íóëþ, ïîñêîëüêó ïîòîê ïîçàäè êðûëà íå èçìåíèë íàïðàâëåíèÿ äâèæåíèÿ. Îáòåêàíèå êðûëà ðåàëüíûì âîçäóõîì, èçîáðàæåííîå íà ðèñ. 4.28(â), ìîæåò ðàññìàòðèâàòüñÿ êàê ñóïåðïîçèöèÿ íå- âÿçêîãî îáòåêàíèÿ (à) è âèõðåâîãî äâèæåíèÿ âîçäóõà âîêðóã êðûëà ñàìîëåòà ïî ÷àñîâîé ñòðåëêå (á). Âåëè÷èíà ïîäúåìíîé ñèëû íàïðÿìóþ ñâÿçàíà ñ íàëè- ÷èåì öèðêóëÿöèè ñêîðîñòè à (4.24) ïî êîíòóðó, îõâàòûâàþùåìó êðûëî ñà- ìîëåòà. Ýòîò êîíòóð äîëæåí íàõîäèòüñÿ âíå ïîãðàíè÷íîãî ñëîÿ (á), òîëùèíà êîòîðîãî äëÿ äâèæóùåãîñÿ ñ äîçâóêîâîé ñêîðîñòüþ ñàìîëåòà ñîñòàâëÿåò íå- ñêîëüêî ñàíòèìåòðîâ. Èç çàêîíà ñîõðàíåíèÿ ìîìåíòà èìïóëüñà ñëåäóåò, ÷òî ïîçàäè êðûëà äîëæíû îáðàçîâûâàòüñÿ âèõðè ñ äâèæåíèåì â íèõ âîçäóõà ïðî- òèâ ÷àñîâîé ñòðåëêè. Íà ðèñ. 4.29 ïðåäñòàâëåíà ôîòîãðàôèÿ âèõðåâîé äîðîæ- êè, îáðàçóþùåéñÿ ïðè îáòåêàíèè ìîäåëè êðûëà ñàìîëåòà. Ýòà öåïî÷êà âèõ- ðåé ïîÿâëÿåòñÿ ïîòîìó, ÷òî ïðè îòðûâå îò êðûëà îäíîãî âèõðÿ öèðêóëÿöèÿ
Страницы
- « первая
- ‹ предыдущая
- …
- 80
- 81
- 82
- 83
- 84
- …
- следующая ›
- последняя »