Несимметричное обтекание.

В рассмотренных выше случаях R была направлена по потоку. При обтекании же некоторых тел полная аэродинамическая сила может быть направлена не только вдоль потока воздуха, но и иметь боковую составляющую.

Впр: Привести пример такого обтекания.
Отв: Смотри рисунок 5.

При обтекании наклоненной пластины воздушная масса - отбрасывается 'вниз'. Пластина же 'стремится вверх', как бы отталкиваясь от набегающего потока воздуха.
Именно на принципе отклонения полной аэродинамической силы от направления движения воздушного потока основывается возможность полетов почти всех типов ЛА тяжелее воздуха.

Примечание. Полная аэродинамическая сила НИКОГДА не может быть направлена навстречу набегающему потоку, так как молекулы воздуха, встречаясь с обтекаемым телом, всегда его 'толкают назад' и никогда не смогут "двинуть вперед'. По этой же причине невозможен случай, чтобы R была направлена перпендикулярно потоку, не имея составляющей вдоль него.

Силы, действующие на безмоторный летательный аппарат (ЛА) в прямолинейном полете с постоянной скоростью в неподвижном воздухе.

Для того чтобы не привязываться к какому-либо конкретному типу ЛА (параплан, дельтаплан, планер), будем считать ЛА материальной точкой. Пусть по результатам продувок в аэродинамической трубе было определено, что полная аэродинамическая сила R отклоняется от направления движения воздушного потока на угол 9. Смотри рисунок 6.

При взаимодействии твердого тела с потоком воздуха не важно, движется ли тело в неподвижном воздухе или неподвижное тело обтекается движущимся воздушным потоком. Бели скорость тепа относительно воздуха (воздушная скорость) не меняется, то и возникающие силы будут одинаковы. Если было определено, что при обтекании неподвижного тела сила R отклонилась на угол Ô, то при движении тела в неподвижном воздухе направление действия и величина R останутся такими же (относительно направления воздушного потока).

Из 1-го и 2-го законов Ньютона следует, что тело остается в покое или движется равномерно и прямолинейно, если сумма деиствуюгцих на него сил равна нулю.

На безмоторный ЛА действуют две силы:
1) Сила тяжести G.
2) Полная аэродинамическая сила R.

Пусть безмоторный ЛА выполняет прямолинейный полет с постоянной скоростью в неподвижном воздухе. Сила тяжести G направлена вниз. Очевидно, что аэродинамическая сила R должна смотреть вверх и быть той же величины, что и О.
Смотри рисунок 7.

R возникает при ДВИЖЕНИИ тела относительно воздуха и определяется формой тела и его ориентацией в воздушном потоке. Для того чтобы сила R была направлена вверх, траектория движения тела (его скорость V) должна быть наклонена к земле на угол 90-град. Для того чтобы тело летело 'далеко', нужно, чтобы угол отклонения полной аэродинамической силы Ô был максимально большой (но он не может равняться или превысить 90 градусов). При Ô=0 тело станет опускаться вертикально вниз.

Системы координат (СК).

В авиации используются следующие системы координат:

	земная СК;
	связанная СК;
	скоростная СК.

ЗЕМНАЯ СК.

СК 'привязана' к земле.
Используется для определения положения ЛА как точечного объекта относительно наземных ориентиров. Для ближних перелетов при расчетах взлета и посадки применяют прямоугольную (Декартову) СК. Для дальних полетов, когда необходимо учитывать то, что Земля - 'шарик', полярную.

Оси координат обычно привязываются к базовым наземным ориентирам, используемым при прокладке маршрута полета. Смотри рисунок 8.

СВЯЗАННАЯ СК.

СК 'привязана' к конструкции ЛА.
Используется для определения положения различных объектов ВНУТРИ ЛА (агрегаты, элементы конструкции, экипаж, пассажиры, грузы и прочее).

Расположение осей координат:

	Х - Вдоль строительной оси Л А от 'носа' к "хвосту .
	Y - Вверх перпендикулярно плоскости крыла и оси X.
	Z - В плоскости крыла образует 'правую тройку' с осями Х и Y.

Смотри рисунок 9.

СКОРОСТНАЯ СК.

СК 'привязана' к скорости ЛА относительно ВОЗДУХА.
Используется для определения положения ЛА относительно воздушного потока и расчета аэродинамических сил. При исследованиях ЛА в аэродинамической трубе фактически 'привязана' к трубе.

Расположение осей координат:

	Х - По направлению вектора скорости набегающего потока воздуха.
	Z - 'На нас' в плоскости крыла перпендикулярно оси X
	Y - 'Вверх' перпендикулярно плоскости XZ.

Смотри рисунок 10.

3. Разложение полной аэродинамической силы на составляющие.
3.1. Понятия подъемной силы и силы сопротивления.

12345678910Следующая ⇒

Поделиться: