Расчёт коэффициента подъёмной силы летательного
аппарата
1.Расчёт коэффициента подъёмной
силы изолированного крыла
При малых углах атаки коэффициент подъёмной силы плоских крыльев с симметричным профилем пропорционален углу атаки:
, (2.1)
где - производная от коэффициента подъёмной силы по углу атаки, зависящая главным образом от числа М и от формы крыльев в плане.
Производная является функцией:
(2.2)
Отношение определим по графику на рис.1.4 и затем по формуле (2.1) определим коэффициент подъёмной силы изолированного крыла.
2.Расчёт коэффициента подъёмной силы
изолированного фюзеляжа
Коэффициент подъёмной силы изолированного фюзеляжа, так же как и коэффициент подъёмной силы изолированного крыла, линейно зависит от угла атаки:
, (2.3)
где - производная коэффициента подъёмной силы изолированного фюзеляжа по углу атаки;
- угол атаки фюзеляжа, его можно принять равным геометрическому углу атаки, т.е. αф=α.
При дозвуковых скоростях полёта определённую роль в создании подъёмной силы корпуса играет его носовая часть. На больших скоростях полёта существенное влияние на оказывает и цилиндрическая часть корпуса, что касается хвостовой части, то её влияние на из-за разрастания и отрыва пограничного слоя весьма незначительно и им можно пренебречь. Тогда , значения производной с учетом цилиндрической части корпуса могут быть определены по экспериментальным и расчётным данным, обобщенным по параметрам:
и .
По рис.1.7 [1] и по формуле (2.3) произведём расчет .
3.Расчёт коэффициента подъёмной силы летательного
аппарата в целом
С учетом подъёмной силы корпуса и интерференции между крылом и корпусом производная всего летательного аппарата может быть определена по формуле:
, (2.4)
а коэффициент подъёмной силы всего летательного аппарата
, (2.5)
где Kинт - коэффициент интерференции;
- производная коэффициента подъёмной силы изолированного крыла, составленного из омываемых потоком частей;
- производная коэффициента подъёмной силы изолированного фюзеляжа;
Sф - площадь миделевого сечения фюзеляжа;
S ´ - площадь омываемой потоком части крыла;
S – площадь всего крыла.
Результаты расчётов сведены в таблицу 1.
Таблица 1
M | 0,4 | 0,8 | 1,2 | 1,5 | ||||
0,92 | 0,6 | 0,66 | 1,12 | 1,73 | 2,83 | 3,873 | ||
3,15 | 2,05 | 2,26 | 3,83 | 5,92 | 9,68 | 13,25 | ||
0,028 | 0,025 | 0,03 | 0,028 | 0,026 | 0,022 | 0,017 | ||
0,095 | 0,085 | 0,102 | 0,095 | 0,088 | 0,075 | 0,058 | ||
0,100 | 0,090 | 0,108 | 0,100 | 0,093 | 0,079 | 0,061 | ||
0,184 | 0,12 | 0,132 | 0,224 | 0,346 | 0,566 | 0,7746 | ||
0,0475 | 0,05205 | 0,05205 | 0,049 | 0,0056 | 0,0034 | 0,0025 | ||
0,00204 | 0,00204 | 0,00192 | 0,00022 | 0,00013 | 0,00010 | |||
0,102 | 0,92 | 0,110 | 0,102 | 0,093 | 0,079 | 0,061 | ||
α=0º | ||||||||
α=2º | 0,111 | 0,126 | 0,136 | 0,103 | 0,078 | 0,052 | 0,041 | |
α=4º | 0,223 | 0,253 | 0,272 | 0,205 | 0,157 | 0,103 | 0,083 | |
α=6º | 0,334 | 0,379 | 0,408 | 0,308 | 0,235 | 0,155 | 0,124 |
4.Определение критического числа М
Критическое число М может быть определено по формуле:
(2.6)
где - критическое число М профиля, определяется по графику рис.1.12 [1];
- поправка к Мкр, учитывающая конечность размаха крыла, определяется по графику рис.1.13 [1];
- поправка к Мкр, учитывающая стреловидность крыла, определяется по графику рис.1.14 [1];
k =0,97. Расчет Мкр оформим в таблицу 2.
Таблица 2
α | при М =0,4 | дозвук. | дозвук. | при Сy =0 | при Сy =0 | при Сy =0 | |
0,745 | 0,671 | 0,745 | 0,1 | 0,7705 | |||
0,111 | 0,745 | 0,671 | 0,745 | 0,1 | 0,7705 | ||
0,223 | 0,73 | 0,657 | 0,745 | 0,1 | 0,757 | ||
0,334 | 0,68 | 0,612 | 0,745 | 0,1 | 0,712 |
Рис.2.Графики зависимости и