Определение коэффициента лобового сопротивления самолета

Коэффициент лобового сопротивления компоновки самолета с фюзеляжем, симметричным относительно плоскости X0Z ( Определение коэффициента лобового сопротивления самолета - student2.ru ) при углах атаки Определение коэффициента лобового сопротивления самолета - student2.ru для самолета с крылом малого удлинения, Определение коэффициента лобового сопротивления самолета - student2.ru для самолета с крылом большого удлинения, определяется как сумма коэффициентов лобового сопротивления при нулевой подъемной силе – Определение коэффициента лобового сопротивления самолета - student2.ru и индуктивного сопротивления Определение коэффициента лобового сопротивления самолета - student2.ru :

Определение коэффициента лобового сопротивления самолета - student2.ru . (4.1)

Коэффициент Определение коэффициента лобового сопротивления самолета - student2.ru рассчитывается по формуле:

Определение коэффициента лобового сопротивления самолета - student2.ru Определение коэффициента лобового сопротивления самолета - student2.ru (4.2)

Определение коэффициента лобового сопротивления самолета - student2.ru – коэффициенты лобового сопротивления с учетом интерференции фюзеляжа с крылом, горизонтальным и вертикальным оперениями; Определение коэффициента лобового сопротивления самолета - student2.ru коэффициенты лобового сопротивления мотогондол, подвешиваемых грузов и надстроек с учетом интерференции;

Определение коэффициента лобового сопротивления самолета - student2.ru –коэффициент, учитывающий дополнительное сопротивление, обусловленное технологическими неровностями поверхности (стыковочные узлы, люки, царапины) , Определение коэффициента лобового сопротивления самолета - student2.ru = 0.003 …0.004 ;

Определение коэффициента лобового сопротивления самолета - student2.ru – коэффициент торможения потока в районе вертикального оперения. При Определение коэффициента лобового сопротивления самолета - student2.ru Определение коэффициента лобового сопротивления самолета - student2.ru , при Определение коэффициента лобового сопротивления самолета - student2.ru Определение коэффициента лобового сопротивления самолета - student2.ru можно принять равным Определение коэффициента лобового сопротивления самолета - student2.ru (рис. 2.20а);

К – поправочный коэффициент, уточняющий формулу (4.2) на неучтенные факторы, К =1.05 …1.1.

Коэффициент индуктивного сопротивления самолета Определение коэффициента лобового сопротивления самолета - student2.ru рассчитывается по формуле: Определение коэффициента лобового сопротивления самолета - student2.ru (4.3)

где А – коэффициент отвала поляры,

Определение коэффициента лобового сопротивления самолета - student2.ru – коэффициент подъемной силы самолета.

4.1. Определение коэффициента лобового сопротивления фюзеляжа при нулевой подъемной силе.

Коэффициент лобового сопротивления фюзеляжа самолета при нулевой подъемной силе Определение коэффициента лобового сопротивления самолета - student2.ru отличается от соответствующего коэффициента изолированного фюзеляжа Определение коэффициента лобового сопротивления самолета - student2.ru коэффициентом донного давления в диапазоне чисел Маха Определение коэффициента лобового сопротивления самолета - student2.ru , что учитывается при расчете коэффициента донного сопротивления фюзеляжа Определение коэффициента лобового сопротивления самолета - student2.ru .

Расчет коэффициента лобового сопротивления изолированного фюзеляжа при нулевой подъемной силе выполняется по соотношению: Определение коэффициента лобового сопротивления самолета - student2.ru (4.4)

где Определение коэффициента лобового сопротивления самолета - student2.ru – коэффициент лобового сопротивления трения,

Определение коэффициента лобового сопротивления самолета - student2.ru – коэффициент лобового сопротивления давления.

Коэффициент лобового сопротивления трения определяется по формуле: Определение коэффициента лобового сопротивления самолета - student2.ru (4.5)

Определение коэффициента лобового сопротивления самолета - student2.ru
где Определение коэффициента лобового сопротивления самолета - student2.ru – коэффициент сопротивления трения плоской пластины в несжимаемом потоке для полностью турбулентного

Рис 4.1 Зависимость удвоенного коэффициента трения плоской пластинки от числа Rе и Определение коэффициента лобового сопротивления самолета - student2.ru в несжимаемом потоке, Определение коэффициента лобового сопротивления самолета - student2.ru – относительная координата точки перехода л.п.с в т.п.с.

Определение коэффициента лобового сопротивления самолета - student2.ru

Рис 4.2 Зависимость коэффициента трения плоской пластинки от числа М¥

пограничного слоя (рис 4.1), Определение коэффициента лобового сопротивления самолета - student2.ru – число Рейнольдса, рассчитанное по длине фюзеляжа Определение коэффициента лобового сопротивления самолета - student2.ru ,

Определение коэффициента лобового сопротивления самолета - student2.ru – коэффициент, учитывающий влияние сжимаемости (рис 4.2),

Определение коэффициента лобового сопротивления самолета - student2.ru – коэффициент формы, учитывающий отличие фюзеляжа от плоской пластины (рис 4.3), Определение коэффициента лобового сопротивления самолета - student2.ru – площадь омываемой поверхности фюзеляжа (боковой, без площади поверхности донного среза),

Определение коэффициента лобового сопротивления самолета - student2.ru – кинематический коэффициент вязкости, определяемый по таблице стандартной атмосферы в зависимости от высоты полета.

Определение коэффициента лобового сопротивления самолета - student2.ru

Рис 4.3

Коэффициент сопротивления давления определяется по формуле:

Определение коэффициента лобового сопротивления самолета - student2.ru

где Определение коэффициента лобового сопротивления самолета - student2.ru – соответственно коэффициенты сопротивления давления носовой и кормовой частей, донного сопротивления, отнесенные к площади миделевого сечения Определение коэффициента лобового сопротивления самолета - student2.ru .

Коэффициент сопротивления давления заостренной носовой части определяется по графикам рис. 4.4 а,б для конической и оживальной (в частности параболической) носовых частей. Если носовая часть затуплена, то необходимо учесть сопротивление от затупления. На рис 4.5 а,б приведены примеры конической (а) и оживальной (б) носовых частей, где r – радиус сферического затупления носовой части.

Коэффициент сопротивления конической носовой части с затуплением (рис. 4.5а) рассчитывается по соотношению: Определение коэффициента лобового сопротивления самолета - student2.ru (4.7)

где Определение коэффициента лобового сопротивления самолета - student2.ru – коэффициент сопротивления исходной, без затупления , конической носовой части (рис. 4.4а).

Коэффициент сопротивления оживальной (параболической) носовой части с затуплением (рис 4.5б) определяется по соотношению:

Определение коэффициента лобового сопротивления самолета - student2.ru , (4.8)

где Определение коэффициента лобового сопротивления самолета - student2.ru – коэффициент сопротивления исходной, без затупления, оживальной носовой части (рис. 4.4б), Определение коэффициента лобового сопротивления самолета - student2.ru , Определение коэффициента лобового сопротивления самолета - student2.ru – дополнительный коэффициент сопротивления сферического затупления, определяемый по графику рис. 4.6

Определение коэффициента лобового сопротивления самолета - student2.ru

Рис. 4.4а. График для расчета Определение коэффициента лобового сопротивления самолета - student2.ru конической носовой части

Определение коэффициента лобового сопротивления самолета - student2.ru

Рис. 4.4б. График для расчета Определение коэффициента лобового сопротивления самолета - student2.ru носовой части с параболической образующей

Определение коэффициента лобового сопротивления самолета - student2.ru Рис 4.5а Рис 4.5б

Определение коэффициента лобового сопротивления самолета - student2.ru

Рис 4.6

Фюзеляж с воздухозаборником двигателя, рассчитанным на дозвуковые и малые сверхзвуковые скорости, представляет собой простой диффузор без центрального конуса. На больших сверхзвуковых скоростях применяют воздухозаборник с центральным телом. Такой воздухозаборник характеризуют следующие геометрические параметры: угол полураствора центрального конуса Определение коэффициента лобового сопротивления самолета - student2.ru и вынос конуса Определение коэффициента лобового сопротивления самолета - student2.ru относительно обечайки диффузора, изменяющийся в зависимости от числа Маха набегающего потока (рис.4.7).

В общем случае, коэффициент сопротивления носовой части фюзеляжа, выполненной в виде тела вращения с центральным воздухозаборником, представляется в виде:

Определение коэффициента лобового сопротивления самолета - student2.ru (4.9)

где Определение коэффициента лобового сопротивления самолета - student2.ru площадь входного сечения воздухозаборника, Определение коэффициента лобового сопротивления самолета - student2.ru – площадь миделевого сечения фюзеляжа, Определение коэффициента лобового сопротивления самолета - student2.ru – коэффициент лобового сопротивления носовой части с протоком при Определение коэффициента лобового сопротивления самолета - student2.ru = 1 (рис 4.8 а,б) , Определение коэффициента лобового сопротивления самолета - student2.ru – коэффициент расхода воздуха, Определение коэффициента лобового сопротивления самолета - student2.ru – коэффициент добавочного сопротивления воздухозаборника, возникающий при Определение коэффициента лобового сопротивления самолета - student2.ru < 1, (рис. 4.10), Определение коэффициента лобового сопротивления самолета - student2.ru – коэффициент подсасывающей силы воздухозаборника, которая теоретически полностью реализуется при определенном закруглении кромок воздухозаборника и криволинейных обводов носовой части фюзеляжа.

Сверхзвуковые самолеты имеют острые кромки воздухозаборника. В этом случае подсасывающая сила на его кромках практически не реализуется.

Современные воздухозаборники проектируются таким образом, что при всех расчетных режимах работы двигателя Определение коэффициента лобового сопротивления самолета - student2.ru = 1 (рис. 4.7). Тогда соотношение (4.9) принимает вид: Определение коэффициента лобового сопротивления самолета - student2.ru (4.10)

Наши рекомендации