Аналіз підйомної сили - студопедія

Для підтримання сталості підйомної сили, будь-яка зміна швидкісного напору має супроводжуватися зміною кута атаки. При цьому кожному значенню швидкісного напору відповідає свій певний кут атаки.

Крейсерська швидкість 150 вузлів = (150 * 1,85 км / ч = 277,5 км / год) = 77 м / с Су = 0,28

Мінімально-допустимий швидкісний напір визначається величиною Су макс. яка досягається на критичному вугіллі атаки (близько 16 °). Цей кут є величина постійна (для заданої конфігурації літака).

Якщо потрібне збільшення підйомної сили при збереженні заданого кута атаки, то необхідно збільшення швидкісного напору. Чим більше сила тяжіння літака, тим більше мінімально-допустимий швидкісний натиск.

Збільшення товщини профілю дозволяє збільшити Су макс до 70%.

Викривлення профілю також дозволяє збільшити Су макс. тому що прохідний перетин трубки струму повітря над верхньою поверхнею звужується сильніше, що призводить до більшого прискорення потоку і більшого перепаду тиску.

Викривлення профілю сприяє більш рівномірному розподілу навантаження уздовж хорди.

Викривлені профілі створюють підйомну силу навіть на малих негативних кутах атаки, тому що, при обтіканні профілю, все одно створюється невелика зона зменшення прохідного перерізу трубки струму повітря.

У симетричних профілів на тих же кутах атаки прохідний перетин трубки струму має більший розмір, тому що генерується підйомна сила менше. Особливо сильно це проявляється на тонких профілях. Але при польоті на великих числах М, це стає перевагою, оскільки сповільнюється розвиток стрибків ущільнення.

Більш товсті і викривлені профілі мають більший Су макс. що дозволяє літаку мати меншу швидкість звалювання. Але разом з тим, такі профілі створюють більшу профільне опір і великі моменти тангажа при польоті на великих числах М. Тому літак з таким профілем крила матиме відносно невелику крейсерську швидкість польоту. На сучасних літаках використовують профілі ефективні на великих швидкостях крейсерського польоту, оскільки саме на цьому режимі літак знаходиться більшу частину льотного часу. Недолік підйомної сили при малих швидкостях польоту компенсують високо розвинутою механізацією крила.

Таке ж зміна відбудеться і з лобовим опором. При будь-якій швидкості крила відно-сительно повітря підйомна сила змінюється також і зі зміною кута, під яким крило зустрічається з потоком повітря. Не можна забувати, що будь-яка зміна підйом-ної сили тягне за собою відповідну зміну величини лобового опираючись-ня, незалежно від того, чи було це викликано зміною швидкості або зміною кута.

Сила, що гальмує рух пластини і спрямована по потоку, називається силою лобового опору. Вона виникає за рахунок сил тертя в прикордонному шарі і різниці тисків перед тілом і за ним. Тому можна сказати, що складовими елементами сили лобового опору є опір тиску і опір тертя.

При нульовій підйомної силі Сх мінімальний. Лобове опір при цьому обумовлено двома компонентами: тертям повітря об поверхню крила і динамічним опором.

Від форми тіла залежить, яка з цих складових є переважаючою. У тел неудобообтекаемой форми переважає опір тиску, а у тел удобообтекаемой форми - опір тертя. З метою зменшення опору тертя вибирають добре обтічну форму тіла, а поверхня його обробляють, шліфують і полірують.

Сила опору, що надається повітрям на тіло, що рухається в ньому, залежить не тільки від швидкості і щільності повітря, але і від форми тіла.