|
малой стреловидности обеспечиваются приемлемые аэродинамические и
летно-технические характеристики на малых и околозвуковых скоростях полёта. Для
увеличения коэффициента восстановления полного давления на входе в двигатель
используются регулируемые воздухозаборники. А. с. гиперзвуковых самолётов. Для
самолётов со значениями M{{?}} = 4,5 и более А. с. в значительной степени
определяется диапазоном значений M{{?}}, назначением самолёта и типом
применяемого двигателя. Для этой схемы характерна так называем интеграция
двигательной установки и самолёта. Главным требованием к такой схеме является
необходимость обеспечения восприятия больших температур и тепловых потоков на
поверхности самолёта.
По способам взлёта и посадки можно выделить следующие А. с. самолёта. А. с.,
обеспечивающая нормальный взлёт и посадку с разбегом и пробегом. Здесь заданные
дистанции взлёта и посадки в основном обеспечиваются аэродинамикой самолёта и
выбором умеренной тяговооружённости. А. с. самолёта короткого взлёта и посадки.
В этом случае применяются специальные меры для увеличения подъёмной силы
(например, за счёт использования энергетической механизации крыла, поворота
сопел двигателей). А. с. самолётов вертикального взлёта и посадки. В этом
случае должно быть обеспечено превышение вертикальной составляющей тяги силовой
установки над весом самолёта либо за счёт подъёмных двигателей (см. также
Подъёмно-маршевый двигатель), либо за счёт поворотных воздушных винтов. На
таком самолёте, поскольку есть режим, когда скорость равна нулю, должна быть
система газодинамического управления и стабилизации по всем трём осям координат
с постепенным подключением обычных органов аэродинамического управления. Для
самолёта короткого взлёта и посадки и самолёт вертикального взлёта и посадки
возникают трудности с обеспечением устойчивости и управляемости самолёта и
работоспособности двигателей на режимах взлёта и посадки из-за взаимодействия
струй от работающих двигателей с землёй и самолётом.
Вместо термина «А. с.» часто пользуются терминами «аэродинамическая компоновка»,
«компоновка», «схема» самолёта.
Г. С. Бюшгенс.
Рис. 1. Аэродинамические схемы самолёта: а — нормальная; б — «бесхвостка»; в —
летающее крыло; г — «утка»; д — «тандем».
Рис. 2. Двухбалочный самолёт.
Рис. 3. Бипланы и монопланы: а — одностоечный биплан; б — полутораплан; в —
ннзкоплан; г — среднеплан; д — высокоплан; е — парасоль.
Рис. 4. Компоновка винто-моторных силовых установок: а — с тянущими винтами;
б — с толкающими винтами.
Рис. 5. Установка турбореактивного двигателя на самолёте: а — в крыле; б — на
пилонах; в — в гондоле; г — над крылом; д — два двигателя под крылом и один в
хвостовой части фюзеляжа; е — на фюзеляже; ж — два двигателя на фюзеляже и один
в хвостовой части фюзеляжа.
аэродинамическая труба — экспериментальная установка для исследования явлений и
процессов, сопровождающих обтекание тел потоком газа. Принцип действия А. т.
основан на принципе относительности Галилея: вместо движения тела в неподвижной
среде изучается обтекание неподвижного тела потоком газа. В А. т.
экспериментально определяются действующие на летательный аппарат
аэродинамические силы и моменты, исследуются распределения давления и
температуры по его поверхности, наблюдается картина обтекания тела (см.,
например, Визуализация течений), изучается аэроупругость и т. д. (см. также
Аэродинамический эксперимент, Измерения аэродинамические).
А. т. в зависимости от диапазона Маха чисел M разделяются на дозвуковые (M = 0,
15—0,7), трансзвуковые (M = 0,7—1,3), сверхзвуковые (M = 1,3—5) и гиперзвуковые
(M = 5—25); по принципу действия — на компрессорные (непрерывного действия), в
которых поток воздуха создаётся специальным компрессором, и баллонные с
повышенным давлением; по компоновке контура — на замкнутые и незамкнутые.
Компрессорные трубы имеют высокий коэффициент полезного действия, они удобны в
работе, но требуют создания уникальных компрессоров с большими расходами газа и
большой мощности. Баллонные А. т. по сравнению с компрессорными менее
экономичны, поскольку при дросселировании газа часть энергии теряется. Кроме
того, продолжительность работы баллонных А. т. ограничена запасом газа в
баллонах и составляет для различных А. т. от десятков секунд до несколько минут.
Широкое распространение баллонных А. т. обусловлено тем, что они проще по
конструкции, а мощности компрессоров, необходимые для наполнения баллонов,
относительно малы. В А. т. с замкнутым контуром используется значительная часть
кинетической энергии, оставшейся в газовом потоке после его прохождения через
рабочую область, что повышает коэффициент полезного действия трубы, при этом,
однако, приходится увеличивать общие размеры установки.
В дозвуковых аэродинамических трубах исследуются аэродинамические
характеристики дозвуковых самолётов, вертолётов, а также характеристики
сверхзвуковых самолётов на взлётно-посадочных режимах; кроме того, они
используются для изучения обтекания автомобилей и других наземных транспортных
средств, зданий, монументов, мостов и других объектов. На рис. 1 показана схема
дозвуковой А. т. с замкнутым контуром, а на рис. 2 фотография модели самолёта в
дозвуковой аэродинамической трубе. Испытываемая модель устанавливается в
рабочей части трубы — отсеке, где создаётся поток с заданными скоростью,
плотностью и температурой газа. Перед рабочей частью размещаются элементы А. т.,
обеспечивающие высокую равномерность потока: форкамера — цилиндрический отсек
диаметр D и длиной L~D и специально спрофилированное дозвуковое сопло —
конфузор. В начале форкамеры устанавливается хонейкомб — решётка из калибров,
трубок, расположенных вдоль оси А. т. для устранения скосов потока и
|
|