|
сбалансированной длины взлётно-посадочной полоса. Для этого должны быть заданы
аэродинамические характеристики во взлётной и посадочной конфигурациях
летательного аппарата, характеристики силовой установки в этих режимах, в том
числе в режиме реверса тяги на посадке, а также характеристики движения по
полосе — коэффициент трения при разбеге и в режиме торможения при пробеге. А. р.
может проводиться для атмосферных условий, описываемых стандартной атмосферой,
или для специальных расчётных атмосферных условий, при которых температура,
плотность, давление и влажность воздуха отличаются от стандартных.
Автоматизация А. р. на базе электронно-вычислительных машин позволяет широко
использовать интегрирование точных уравнений движения центра масс летательного
аппарата и математические методы оптимизации для формирования траекторий и
программ управления. Разнообразие задач А. р. и большой объём исходных данных
определяют необходимость системной организации. Автоматизированные системы А. р.
включают пакет прикладных программ, в которых реализованы алгоритмы А. р.,
архив с системой подготовки и контроля исходных данных, систему
документирования результатов расчёта и диалоговую систему управления
вычислительным процессом с графической визуализацией результатов. Такие системы
информационно объединяются с расчётными и экспериментальными системами
определения аэродинамических сил и характеристик силовой установки и являются
частью системы автоматизированного проектирования летательных аппаратов.
Лит.: Жуковский Н. Е., Теоретические основы воздухоплавания. Курс лекций, М.,
1911; Остославский И. В., Аэродинамика самолета, М., 1957.
Б. X. Давидсон.
Рис. 1.
Рис. 2.
Рис. 3.
аэродинамический эксперимент — совокупность мероприятий и методов, реализующих
на экспериментальных установках и стендах или в условиях полёта моделирование
течений воздуха и взаимодействия течений с исследуемым объектом с целью их
изучения. Происхождение и развитие А. э. связано с потребностями решения
множества проблем аэродинамики самолётов и других летательнхых аппаратов.
Теоретические методы при решении задач аэродинамики летательного аппарата из-за
несовершенства математических моделей явлений (в силу их физической сложности)
не всегда позволяют получить достоверные результаты по всему интересующему
кругу вопросов. Поэтому А. э. в сочетании с подобия законами является наиболее
надёжным средством определения аэродинамических характеристик летательного
аппарата. Исходя из относительного движения воздушной среды и исследуемого
объекта, А. э. делят на две группы: воздушная среда неподвижна, а исследуемый
объект движется с определенной скоростью (лётные испытания, баллистическая
установка, ротативная машина, ракетная тележка); исследуемый объект неподвижен,
а воздушная среда движется с определенной скоростью (аэродинамические трубы).
В зависимости от решаемой задачи используется А. э. той или другой группы.
Ведущая роль принадлежит исследованиям в аэродинамических трубах благодаря
возможности изучения различных параметров на моделях и отдельных элементах
летательного аппарата, интерференции аэродинамической и т. д., что в условиях,
например, лётных испытаний практически невозможно. Лётные испытания обычно
дополняют и завершают эксперимент в аэродинамических трубах. К числу основных
видов А. э. в аэродинамических трубах относятся: определение суммарных
аэродинамических характеристик моделей с помощью весов аэродинамических;
определение аэродинамических характеристик элементов модели (органы управления,
различные подвески, надстройки и т. д.) с помощью специальных тензометрических
весов; измерение распределений давления по поверхности модели; определение
характеристик каналов реактивных двигателей и воздушных винтов; физические
исследования, включающие изучение пограничного слоя на поверхности модели
различными методами, визуализацию течений на поверхности и в её окрестности,
визуализацию вихрей и т. д.
В России большой вклад в развитие А. э. в разное время внесли Н. Е. Жуковский,
С. А. Чаплыгин, Г. М. Мусинянц, К. А. Ушаков, Б. Н. Юрьев, С. А. Христианович,
Г. П. Свищёв, В. В. Струминский, Г. И. Петров и др.
Лит.: Пэнкхерст Р., Xолдер Д., Техника эксперимента в аэродинамических трубах,
пер. с английск, М., 1956; Поуп Д., Гойн К. Аэродинамические трубы больших
скоростей, пер. с английск, М., 1968; Мартынов А. К., Прикладная аэродинамика,
М., 1972.
Н. Н. Юшков.
аэродинамическое демпфирование — демпфирование колебаний летательного аппарата
относительно центра масс (ЦМ) за счёт дополнительных аэродинамических сил и
моментов (см. Аэродинамические силы и моменты), возникающих при его
неустановившемся движении. Например, при вызванном каким-либо возмущением
вращении самолета относительно боковой оси OZ со скоростью тангажа {{?}}x (рис.
1) каждая точка летательного аппарата, расположенная на расстоянии Lx(Lxi) от
ЦМ, имеет окружную скорость ({{?}}xlx({{?}}xlxi), и её суммарная скорость
{{Vy}} отличается от скорости V ЦМ. Это изменение скорости приводит к изменению
{{??}} местного угла атаки ? и, следовательно, к появлению дополнительной
подъёмной силы. При положительном вращении (как в рассматриваемом случае) углы
атаки обтекаемых поверхностей, расположенных позади ЦМ, увеличиваются, а у тех,
что впереди, — уменьшаются (рис. 2). Т. о. вращение приводит к тому, что
дополнительная подъёмная сила в хвостовой части летательного аппарата
направлена вверх, а в носовой — вниз, и появляется дополнительный
(демпфирующий) момент, направленный против вращения (см. также
Антидемпфирование).
|
|