|
При полёте на режимах, сопровождающихся безотрывным обтеканием поверхностей
летательного аппарата или обтеканием с устойчивой вихревой структурой (см.
Крыла теория), обусловленное вращением приращение полной аэродинамической силы
мало по сравнению с самой силой, и при расчётах им обычно пренебрегают. Однако
возникающий при этом дополнительный момент {{?}}M может существенно влиять на
вращение летательного аппарата относительно ЦМ. Количественно момент А. д.
характеризуют коэффициент демпфирующего момента mд = {{?}}M/qSL, где q —
скоростной напор, S — характерная площадь, L — характерный размер (см.
Аэродинамические коэффициенты). Числовые значения mд определяются
вращательными производными (в том числе сложными и нестационарными) и
соответствующими угловыми скоростями. В частности, в горизонтальном полёте
коэффициент mzд демпфирующего момента тангажа равен {{m® utz}}, а при полёте по
траектории имеет вид:
{{формула}}; коэффициент демпфирующего момента рыскания — {{формула}}
коэффициент демпфирующего момента крена — {{формула}}
В приведённых формулах mx,y,z — соответственно аэродинамические коэффициенты
моментов тангажа, рыскания и крена;
{{?z}} = {{?}}zbA/V, {{?yx}} = {{?}}yx/LV
({{?}}y, {{?}}x — скорости рыскания и крена);
{{?}} = abA/V, {{?}} = da/dt, {{?}} = {{?}}L/V, {{?}} = d{{?}}/dt
{{?}} — угол скольжения, bA — САХ, L — размах крыла. Значения вращательных
производных зависят от аэродинамической схемы летательного аппарата и Маха
числа полёта. Для летательных аппаратов нормальной аэродинамической схемы
{{тгй*}}. {{тх"*}}, {{т^У}}, {{тгй }}и my{{?}} отрицательны, и летательный
аппрат такой схемы обладают свойством А. д. При произвольном вращении
коэффициент демпфирующих моментов выражаются через матрицу, составленную из
простых и сложных вращательных производных. В ряде случаев при расчётах
динамики летательных аппаратов учёт А. д. даёт заметный эффект.
Г. И. Столяров.
аэродинамическое качество — 1) А. к. самолёта, планёра и других подобных им
летательных аппаратов — отношение подъёмной силы Ya, действующей на летательный
аппарат, к сопротивлению аэродинамическому Хa при данных условиях полёта: K =
Ya/Xa. Для самолёта, совершающего горизонтальный установившийся полёт при малом
угле атаки, сила сопротивления уравновешивается тягой Т силовой установки, а
подъёмная сила — весом самолёта G. Поэтому А. к. оказывается равным K = G/T, то
есть представляет собой отношение веса самолёта к тяге и характеризует
экономичность самолёта (например, определяет максимальную дальность полёта с
заданным запасом топлива). У лучших современных спортивных планеров при малых
скоростях полёта А. к. достигает значений 35—40, для самолётов благодаря
рациональной аэродинамической компоновке крыла, воздухозаборников и других
элементов удаётся получить значения А. к. 15—20 в зависимости от назначения
самолёта. При сверхзвуковых скоростях А. к. значительно меньше, например, для
самолёта «Конкорд» на крейсерском режиме полёта с Маха числом M{{?}} = 2 оно
равно 7. В связи с этим разработан ряд конструктивных мер, направленных на
повышение А. к. сверхзвуковых самолётов. В частности, используется эффект
«полезной» интерференции аэродинамической между гондолой двигателей и крылом
при её установке на нижней поверхности крыла; достигается уменьшение
индуктивного сопротивления путём выбора формы срединной поверхности крыла и
формы в плане; предложены новые аэродинамические схемы самолёта, позволяющие
уменьшить сопротивление, связанное с балансировкой.
2) А. к. вертолёта. Различают эквивалентное А. к. и качество вертолёта.
Эквивалентное А. к. Kэ равно отношению веса вертолёта к его так называемому
эквивалентному сопротивлению Хэ: Kэ = G/Xэ (здесь Xэ = Nг.п./V, где V —
скорость установившегося горизонтального полёта, Nг.п. — мощность, подводимая к
винту на этом режиме полёта). Качество вертолёта Кв равно отношению веса
вертолёта к его сопротивлению Rxaс при полёте в режиме авторотации несущего
винта, взятому с обратным знаком: Kв = G/Rxac. Величины Кэ и Кв связаны между
собой соотношением Кэ = {{в}}Кв, где {{?}}в = -VRxac/Nг.п. — пропульсивный
коэффициент полезного действия вертолёта. Знание значений Кв и {{?}}в позволяет
определить вертикальную скорость Vya или ускорение V вертолёта в зависимости от
избытка мощности несущего винта. На режиме авторотации Кв определяет
установившуюся скорость снижения вертолёта при постоянной горизонтальной
скорости. Понятия Кэ, Кв применяются при V > 100 км/ч; при этом в диапазоне 100
< V < 200 км/ч Kв = 9—7, Кэ — от -6,5 до -4,5; при V около 300 км/ч Kв = 5—3,
Kэ — от -4 до -2,5.
В. Н. Голубкин, А. С. Браверман.
аэродинамическое нагревание — повышение температуры поверхности летательного
аппарат при его полёте в атмосфере. Частицы газа при их движении относительно
летательного аппарата тормозятся около его поверхности в зонах сжатия при
отклонении потока, в ударных волнах и в пограничных слоях. Процесс торможения
сопровождается выделением теплоты за счёт преобразования кинетической энергии
поступательного движения частиц в тепловую и, следовательно, повышением
температуры газа. При этом могут быть достигнуты значения температуры, близкие
к значениям температуры торможения То в совершенном газе
{{формула}}
где T{{?}}, V{{?}}, M{{?}} — температура, скорость и Маха число набегающего
потока, cp — удельная теплоёмкость при постоянном давлении, {{?}} — показатель
адиабаты,
А. н. определяется процессами теплообмена между нагретым газом и поверхностью,
протекающими в пограничном слое. Задачей расчёта А. н. является определение
|
|