To tylko jedna z 10 stron tej notatki. Zaloguj się aby zobaczyć ten dokument.
Zobacz
całą notatkę
PODSTAWY TEORII PŁATA NOŚNEGO O SKOŃCZONEJ ROZPIĘTOŚCI Charakterystyki geometryczne płata Struga opływająca płat nośny (skrzydło) powinna być traktowania jako przestrzenna, a jej stopień odchylenia od strugi płaskiej zależy od kształtu i rozmiarów pł ata1. zw k zw Płat z reguły na płaszczyznę symetrii, która dzieli go na część prawą i lewą. Rzut płata na płaszczyznę prostopadłą do płaszczyzny symetrii i zawierającą cięciwę środkową płata określa obrys płata . Powierzchnia nośna płata S – jest po pole obrysu płata. Rozpiętość płata l – kres górny jego długości mierzonej w kierunku normalnym do płaszczyzny symetrii. Profile płata w ogólnym przypadku zmieniają się co do kształtu i rozmiarów wzdłuż rozpiętości, profil zaś w płaszczyźnie symetrii nazywa się profilem bazowym . Jeżeli cięciwy wszystkich profili płata leżą w płaszczyźnie X0Z, płat jest geometrycznie płaski . Jeżeli cięciwa jest pochylona do płaszczyzny X0Z pod pewnym kątem φzw, który zmienia się od zera do wartości φzw k w przekroju końcowym, płat nazywa się geometrycznie zwichrzonym , zaś kąt φzw – kątem zwichrzenia . Zwichrzenie uznaje się za dodatnie, jeśli obraca cięciwę tak, że krawędź natarcia jest położona wyżej, niż krawędź spływu. Zwykle w konstrukcjach rzeczywistych stosuje się ujemne zwichrzenie. Stosunek powierzchni nośnej do rozpiętości płata nazywa się średnią cięciwą płata bsr = S/l, natomiast wydłużeniem płata nazywa się stosunek kwadratu 1 Pojęcie „płat nośny” i „skrzydło” nie są równoważne: skrzydło jest elementem konstrukcyjnym samolotu, zaś płat jest bryłą o własnościach aerodynamicznych, zależnych tylko od kształtu zewnętrznego. 69 rozpiętości do powierzchnoi nośnej λ = l2/S (dla płatów poddźwiękowych λ = 6-12, dla naddźwiękowych λ = 2-3). Stopień zwężenia płata określa stosunek cięciwy bazowego profilu do cięciwy końcowego profilu: η = b0/bk (dla płata prostokątnego η = 1, dla trójkątnego η = ∞). Model aerodynamiczny płata W przypadku płata o skończonej rozpiętości jego końce wpływają na rozkład ciśnień na powierzchni, a więc na charakterystyki aerodynamiczne płata. Jeżeli na płat działa siła nośna, ciśnienie na jego dolnej powierzchni jest większe, niż na górnej ⇒ istnieje różnica ciśnień, która powoduje dodatkowy przepływ przez boczne krawędzi płata (prostopadły do głównego). Oddziaływanie tych przepływów powoduje powstanie na krawędzi spływu
(…)
…
natarcia v1 jest dla płata skośnego mniejsza (v1 = v cosβ), niż odpowiednia
prędkość dla lata prostokątnego cosβ razy ⇒ wartości współczynników oporu
dla płata skośnego są mniejsze, krytyczna liczba Macha Mkr jest większa
(Mkr sk = Mkr pr/cosβ), a kryzys falowy występuje przy większych prędkościach
lotu.
Płat skośny można umownie podzielić na trzy obszary: I – obszar środkowy,
gdzie wskutek oddziaływania…
… prędkość
indukowaną, to średni kąt odchylenia
rz
wyniesie:
tg ∆α sr ≈ ∆α sr = −
v y sr
rz
v∞
Rzeczywisty kąt natarcia wobec tego będzie różnił się od geometrycznego:
α rz = α − ∆α sr .
71
Siły działające na płat można przedstawić:
Ya = Y'a cos ∆α sr ≈ Y'a
X i = Y'a sin ∆α sr ≈ Y'a ∆α sr
Pierwsza z nich jest siłą nośną, obecność drugiej zaś świadczy, że w opływie
płata o skończonej rozpiętości powstaje…
… długi płat prostokątny o
parametrach geometrycznych cn, fn opływany pod kątem natarcia αn:
cn =
c
cos χ
fn =
f
cos χ
αn =
α
cos χ
Wówczas dla płata skośnego o nieskończonej rozpiętości:
c ya skλ = ∞ = c ya pr cos 2 χ
Natomiast dla płata skośnego o skończonej rozpiętości (po uwzględnieniu
odchylenia prędkości):
c α sk
ya
=
∂c ya sk
∂α
∂c ya sk λ = ∞
∂α
≈
1+
cos χ
1 ∂c ya sk λ = ∞
cos χ(1 + τsk )
πλ
∂α…
…
=
indukowanego można określić:
c2 1 k + 1
Yi ∆α sr
Xi
ya
c xi =
ln
=
=
2
2
4πλ k k − 1
ρ∞ v ∞
ρ∞ v ∞
S
S
2
2
72
oporu
Wnioski:
1. Współczynnik oporu indukowanego zależy
od współczynnika siły nośnej parabolicznie
(parabola oporu indukowanego) i pojawia się
tylko, jeśli Ya jest niezerowa. Całkowity opór
czołowy wobec tego można przedstawić w
postaci sumy oporu indukowanego i oporu
profilowego, związanego…
… się
na efekcie ślizgu:
Jeżeli na płat prostokątny napływa struga o prędkości v1 prostopadle do
krawędzi natarcia, powstaje rozkład ciśnień wzdłuż cięciwy, który ma wpływ na
współczynniki aerodynamiczne płata. Jeżeli struga o prędkości v2 napływa
wzdłuż rozpiętości płata, nie zmienia ona rozkładu ciśnień na powierzchni płata
i jego charakterystyk. Przy jednoczesnym napływie obu strug wynikowa
prędkość v = v1…
... zobacz całą notatkę
Komentarze użytkowników (0)