| |
Эти свободные линии тока есть линии тангенциального разрыва, отделяющие область
потенциального течения I от застойной зоны II. Так как давление в покоящейся
невесомой жидкости постоянно, то в зоне II оно равно давлению на бесконечности,
а вследствие его непрерывности при переходе через свободные линии тока B1C2 и
B1C2 значение скорости на каждой из них в силу Бернулли уравнения равно
значению скорости V{{?}} невозмущенного потока. Форма свободных линий тока
подлежит определению. Задача решается в плоскости комплексного переменного z =
x + iy с началом координат в критической точке A. Если ввести комплексный
потенциал {{?}} = {{?}} + i{{?}} такой, что потенциал скорости {{?}}(х, у) и
функция тока {{?}}(x, у) в точке A принимают нулевые значения, то в плоскости
{{?}} области течения I соответствует вся плоскость кроме разреза вдоль
положительной оси {{?}} (рис., б). Между плоскостью {{?}} и областью течения I
в плоскости z существует взаимно-однозначное соответствие, нахождение которого
и решает задачу. Вместо отыскания зависимости между z и {{?}} Кирхгоф поставил
задачу о так называемом конформном отображении разрезанной плоскости {{?}} на
ту часть плоскости переменной {{?}} = dz/d{{?}} = 1/{{V}} = exp(i{{?}})/V,
которая соответствует области течения I в плоскости z (здесь {{V}} — величина;
комплексно-сопряжённая скорости Vехр(i{{?}}), V и {{?}} — модуль и угол наклона
к оси x вектора скорости V). Н. Е. Жуковский (1890) и английский учёный Митчелл
(1890) видоизменили метод Кирхгофа путём введения переменкой {{?}} =
ln(V{{?}}/{{V}}) = ln(V{{?}}/V) + i{{?}}. В обоих случаях отыскание
конформного отображения проводится достаточно просто при обтекании контуров,
состоящих из прямолинейных отрезков. Для анализа обтекания тела с криволинейным
контуром метод был модифицирован в 1907 итальянским учёным Т. Леви-Чивита
введением переменной {{?}} = iln{{V}} = {{?}} + ilnV.
Типичным примером является обтекание плоской пластины шириной 2b, установленной
перпендикулярно потоку; решение задачи показывает, что свободные линии тока,
простираясь вниз по потоку, асимптотически приближаются к параболе y2 =
8bx/({{?}} + 4), а коэффициент сопротивления (см. Аэродинамические
коэффициенты) cx = 2{{?}}/({{?}} + 4) = 0,88 и значительно отличается от
экспериментального значения cx = 2,0. Это различие обусловлено значительно
более низким уровнем давления на задней стороне пластины (см. Донное
сопротивление) и связано с неустойчивостью тангенциальных разрывов в жидкости.
Поэтому в реальных потоках отрывная зона позади тела не простирается до
бесконечности и имеет размеры порядка размеров обтекаемого тела; течение в
следе аэродинамическом является нестационарным. Г. — К. т. о. широко
применяется в гидродинамике капельной жидкости для анализа плоских и
осесимметричных задач: глиссирование, истечение струй из отверстий и насадок
и т. д.
Лит. смотри при статье Гидродинамика.
В. А. Башкин.
Схема обтекания (а) тела в физической плоскости и отображение (б) области
потенциального течения I на плоскость комплексного потенциала {{?}}; точки A,
B1, B2, C1, C2 на плоскости z переходят соответственно в точки A', B1', B2',
C1', C2' на плоскости {{?}}.
геометрические характеристики летательного аппарата — определяют размеры и
форму летательного аппарата и его основных частей (крыла, фюзеляжа, оперения,
шасси и др.) в базовой системе координат летательного аппарата. Выражаются в
абсолютных (линейные и угловые размеры, площади) и относительных (безразмерных)
величинах. Г. х. летательного аппарата в целом включают его габаритные размеры:
длину, высоту, размах крыла самолёта, диаметр несущего винта вертолёта и т. п.
К важным Г. х. самолёта принадлежат также площадь крыла, хорда крыла, профиль
крыла, угол стреловидности крыла, угол установки крыла, углы крутки крыла, угол
поперечного V крыла, диаметр фюзеляжа, плечо вертикального (ВО) и
горизонтального (ГО) оперения (см. Плечо оперения), база шасси, колея шасси.
Распространёнными безразмерными Г. х. являются удлинение крыла и фюзеляжа,
сужение крыла, относительные площади ВО и ГО, органов управления и устройств
механизации крыла (в долях от площади крыла или — для рулей высоты и
направления — от площади соответствующего оперения). Аэродинамические
поверхности стабилизации, управления и механизации имеют набор Г. х., сходных с
Г. х. крыла. К Г. х. принято также относить углы отклонения органов управления
и устройств механизации. Г. х. вертолётов включают (наряду с диаметром несущего
винта) ометаемую площадь несущего винта, заполнение несущего винта, угол
заклинения несущего винта, коэффициент перекрытия несущих винтов и др.
Г. х. оказывают существенное влияние на аэродинамические, весовые,
летно-технические и другие характеристики летательного аппарата, на его
устойчивость и управляемость.
герметизация — обеспечение непроницаемости стенок и соединений в деталях, узлах
и агрегатах летательного аппарата для предотвращения утечек газов и жидкостей.
Различают Г. полную и неполную. Выбор методов и технологии Г. на летательном
аппарате определяется назначением детали, узла, конструкции, характером
действующих нагрузок и предполагаемой деформацией соединения. Для Г. пористых
деталей (например, литых) в основном применяют пропитку их герметиками, в том
числе анаэробными. Г. деталей из композиционных материалов производят
креплением к ним непроницаемых плёнок. Для Г. проёмов люков применяют прокладки,
формуемые из герметиков (непосредственно по месту уплотнения) и из резины. На
подвижных соединениях и вращающихся валах ставят сальниковые, лабиринтные и
другие уплотнения. Для Г. металлических неразъёмных соединений часто используют
сварку, пайку, развальцовку, расчеканку, а также создают в местах сопряжения
деталей натяг. Г. соединений с точечным и прерывистым силовым швом производится
|
|