Развал (аэродинамика) - Camber (aerodynamics)

В воздухоплавание и авиационная техника, выпуклость асимметрия между двумя действующими поверхностями профиль, при этом верхняя поверхность крыла (или, соответственно, передняя поверхность лопасти воздушного винта) обычно более выпуклая (положительный развал). Профиль, не имеющий изгиба, называется симметричный профиль. Преимущества изгиба были обнаружены и впервые использованы Джордж Кэли в начале 19 века.^[1]

Обзор

Камбер обычно превращается в профиль максимально увеличить коэффициент подъема. Это сводит к минимуму торможение скорость самолета с использованием профиля. Самолет с изогнутыми крыльями будет иметь меньшую скорость сваливания, чем самолет с аналогичным нагрузка на крыло и симметричные крылья крыла.

Конструктор самолета может также уменьшить изгиб внешней части крыльев, чтобы увеличить критический угол атаки (угол сваливания) на законцовках крыла. Когда крыло приближается к сваливанию, это гарантирует, что корень крыла свалится раньше законцовки, давая самолету сопротивление. прядение и поддержание эффективности элеронов вблизи сваливания.^{[нужна цитата ]}

В некоторых последних моделях используется отрицательный развал. Один такой дизайн называется сверхкритический профиль. Он используется для полета, близкого к сверхзвуковому, и обеспечивает более высокую подъемная сила и лобовое сопротивление рядом сверхзвуковой полет чем традиционные профили. Сверхкритические профили имеют плоскую верхнюю поверхность, сильно изогнутую (изогнутую) заднюю часть и больший радиус передней кромки по сравнению с профилями традиционной формы. Эти изменения задерживают наступление волновое сопротивление.

Определение

В широком смысле говорят, что аэродинамический профиль имеет положительный изгиб, если, как это обычно бывает, его верхняя поверхность (или в случае ведущей турбины или лопасти воздушного винта - ее передняя поверхность) более выпуклая. Но изгиб - сложное свойство, которое более полно можно охарактеризовать с помощью профиля крыла. линия развала, Кривая Z (х) то есть посередине между верхней и нижней поверхностями, и функция толщины Т (х), который описывает толщину профилей в любой заданной точке. Тогда верхнюю и нижнюю поверхности можно определить следующим образом:

{displaystyle Z_ {ext {upper}} (x) = Z (x) + {гидроразрыв {1} {2}} T (x)}

{displaystyle Z_ {ext {lower}} (x) = Z (x) - {гидроразрыв {1} {2}} T (x)}

Пример - аэродинамический профиль с отраженной линией развала

Профиль с рефлекторным изгибом.

Аэродинамический профиль, на котором линия развала изгибается обратно вверх возле задней кромки, называется отраженным профилем изгиба. Такой профиль полезен в определенных ситуациях, например, с бесхвостый самолет, поскольку момент о аэродинамический центр профиля может быть 0. Линия развала для такого профиля может быть определена следующим образом (обратите внимание, что линии над переменными указывают на то, что они были безразмерный разделив аккордом):

{displaystyle {overline {Z}} (x) = aleft [left (b-1ight) {overline {x}} ^ {3} -b {overline {x}} ^ {2} + {overline {x}} ight ]}

Справа показан профиль с отраженной линией развала. Распределение толщины для Профиль NACA 4-й серии был использован с соотношением толщины 12%. Уравнение для этого распределения толщины:

{displaystyle {overline {T}} (x) = {frac {t} {0,2}} слева (0,2969 {sqrt {overline {x}}} - 0,1260 {overline {x}} - 0,3516 {overline {x}} ^ {2} +0.2843 {overline {x}} ^ {3} -0.1015 {overline {x}} ^ {4} ight)}

Где т - коэффициент толщины.

Смотрите также

Рекомендации

^ Румерман, Джуди (нет данных). "Сэр Джордж Кэли. Практика авиации". Столетие летной комиссии —История полета. Американское авиационное историческое общество. Получено 2 сентября, 2019. Эксперименты, которые он начал проводить в 1804 году, позволили ему больше узнать об аэродинамике и конструкции крыльев с помощью устройства с вращающейся рукой. Кэли заметил, что птицы взлетали на большие расстояния, просто скручивая свои дугообразные поверхности крыльев, и пришел к выводу, что машины с неподвижным крылом будут летать, если крылья будут изогнутыми. Это были первые научные испытания аэродинамического профиля как части самолета, предназначенного для создания подъемной силы.

Источники

Настольный цифровой учебник по аэродинамике. Проверено 7 сентября 2008.
Теория крыловых сечений, Ира Эбботт и Альберт Фон Денхофф (Dover Publications-1959) ISBN 0-486-60586-8

[1] Румерман, Джуди (нет данных). "Сэр Джордж Кэли. Практика авиации". Столетие летной комиссии —История полета. Американское авиационное историческое общество. Получено 2 сентября, 2019. Эксперименты, которые он начал проводить в 1804 году, позволили ему больше узнать об аэродинамике и конструкции крыльев с помощью устройства с вращающейся рукой. Кэли заметил, что птицы взлетали на большие расстояния, просто скручивая свои дугообразные поверхности крыльев, и пришел к выводу, что машины с неподвижным крылом будут летать, если крылья будут изогнутыми. Это были первые научные испытания аэродинамического профиля как части самолета, предназначенного для создания подъемной силы.

[1]