|
круглого сечения с закрытой рабочей частью, диаметр 1,2 м, с всасывающим
вентилятором, обеспечивающим скорость потока воздуха до 6 м/с; прибор
Жуковского, установленный в башне высотой 20 м, для определения сопротивления
падающих моделей; аэросани Неждановского для изучения воздушных винтов;
ротативная машина. С 1905 под руководством Кузнецова проводились
метеорологические исследования с помощью воздушных змеев и шаров-зондов. В 1911
на протекающей вблизи речке была построена гидравлическая лаборатория. По ряду
причин А. и. не стал центром, способным объединить лучших учёных и
конструкторов России; в 1906 Жуковский и большинство его учеников вышли из
состава института. В мае 1918 А. и. был национализирован. В 1919—1920 в нём
создан ряд новых отделений. Научное руководство аэродинамическим отделением до
1920 осуществлял Жуковский, затем С. А. Чаплыгин. В 1921 Государственный учёный
совет Наркомпроса РСФСР дал институту новое название — Московский институт
космической физики (МИКФ). В 1924 МИКФ был включён в состав образованного
Государственного научно-исследовательского геофизического института в качестве
Геофизической обсерватории.
Юбилейная медаль института (1914).
аэродинамический расчёт — расчёт движения летательного аппарата как
материальной точки в предположении, что выполняется условие равновесия моментов.
Основная задача А. р. — расчёт летно-технических характеристик летательного
аппарата. Термин введён Н. Е. Жуковским, им же предложен метод тяг — основной
метод А. р. Видоизменениями метода тяг являются метод мощностей и метод
оборотов, позволившие упростить А. р. самолётов с поршневыми двигателями и
сопоставление результатов расчёта с данными лётных испытаний. Первоначально под
А. р. понимали расчёт установившихся или квазиустановившихся режимов полёта,
при анализе которых инерционными силами можно пренебречь. В дальнейшем в это
понятие включили также расчёт неустановившихся режимов полёта.
В методе тяг сопоставляются (рис. 1) тяга, потребная для прямолинейного полёта
со скоростью V (потребная тяга Pп), и тяга, развиваемая движителем
(располагаемая тяга Pp). Границам режимов установившегося полёта соответствует
равенство потребной и располагаемой тяг. Если нет других ограничений, то точки
V1 и V2 определяют минимальную скорость и максимальную скорость для
рассматриваемой высоты полёта. Определив V1 и V2 для ряда высот, можно
построить границу области возможных установившихся -режимов полёта в плоскости
скорость — высота (сплошная линия на рис. 2). Для этого необходимо знать поляру
летательного аппарата и эффективные высотно-скоростные характеристики двигателя.
Для дозвуковых самолетов на каждой высоте имеется один диапазон скоростей, Для
сверхзвуковых самолётов на больших высотах может существовать два диапазона
возможных скоростей (два максимума на рис. 2) — в дозвуковых и сверхзвуковых
областях. Следует, однако, иметь в виду, что область возможных режимов полёта
может быть ограничена также и другими условиями (линии со штрихами на рис. 2),
например, условиями обеспечения устойчивости и управляемости, прочности,
аэроупругости. В диапазоне скоростей от минимальной до максимальной для данной
высоте полёта Pp > Рп. Избыток тяги {{?}}P = Рр-Рп может быть использован для
набора высоты или разгона летательного аппарата. Максимальный угол набора
высоты ?max без потери скорости достигается при скорости полёта,
соответствующих максимальному избытку тяги на рассматриваемой высоте.
В плоскости скорость — высота эти точки образуют линию максимальных углов
набора высоты. Поскольку вертикальная скорость (скорость набора высоты) Vy =
Vsin?, максимальная скороподъёмность (минимальное время набора заданной высоты)
достигается при скорости, большей, чем скорость максимального угла набора
высоты, и соответствующая линия на рис. 2 находится правее линии ?max.
В некоторых случаях удобнее пользоваться безразмерными коэффициент (см.
Аэродинамические коэффициенты). Поскольку потребная тяга для установившегося
горизонтального полёта равна силе сопротивления аэродинамического летательного
аппарата, то в этом случае cp = cx, где cp — коэффициент тяги, cx — коэффициент
сопротивления. Зная поляру летательного аппарата, можно определить коэффициент
подъёмной силы cy уст в установившемся полёте (рис. 3) и перегрузку
установившегося манёвра ny уст = сy уст/cy г. п., где cy г п — коэффициент
подъемной силы в горизонтальном полёте (в установившемся горизонтальном полёте
подъёмная сила равна весу G летательного аппарата, то есть y г. п. = G/(qS)
где q — скоростной напор, S — площадь, обычно площадь крыла). Далее могут быть
рассчитаны радиус установившегося разворота и время разворота на заданный угол.
В процессе А. р. определяются также интегральные характеристики: время разгона
tразг от начальной скорости Vн до конечной Vк и время tнаб набора высоты от hн
до hк. При постоянной массе m летательного аппарата они равны:
{{формула}}
Для расчёта дальности и времени полета, кроме поляры летательного аппарата и
высотно-скоростных характеристик двигателя, должна быть известна дроссельная
характеристика двигателя. Для каждой точки области режимов полёта могут быть
рассчитаны километровый и часовой расходы топлива, которые зависят также от
текущей массы летательного аппарата. Для расчёта дальности L полёта с
постоянной скоростью и постоянным значением cy в изотермической атмосфере (на
высоте 11000—20000 м) используется формула Л. Бреге: L = Bln(m1/m2);
коэффициент Бреге B = KV/C является функцией скорости и коэффициент подъёмной
силы (здесь K — аэродинамическое качество, С — удельный расход топлива, m1 и
m2 — масса летательного аппарата в начале и конце рассчитываемого участка
полёта).
В А. р. входит также оценка взлётно-посадочных характеристик: скорости отрыва,
посадочной скорости, длин разбега и пробега, дистанций взлета и посадки,
|
|