Расчет характеристик подъемной силы
Данный расчет проводится как для взлета, так и для посадки, однако кривая 
для немеханизированного крыла одинакова для обоих режимов. Расчет кривой для механизированного крыла проводится для взлетного и посадочного режимов с использованием соответствующих углов отклонения элементов механизации.
5.1.1 Расчет характеристик подъемной силы для немеханизированного крыла
Характеристикой подъёмной силы называется зависимость коэффициента подъёмной силы от угла атаки.
Определим для крыла максимальный коэффициент подъёмной силы:
,
где 
- поправочный коэффициент, учитывающий сужение крыла, задаётся таблицей (5.1) [1],
=34º - угол стреловидности крыла по передней кромке.
Профиль крыла С770315.
; по рис.П2.19 [2] 
;
Из графических зависимостей для выбранного профиля крыла (С770315) в зависимости от числа Маха на взлетно-посадочном режиме 
определяем производную коэффициента подъемной силы по углу атаки 
.
Кривая на линейном участке описывается уравнением:
(5)
По Рис.П.2.21 [2]. для 
=0,15: 
; 
(6)
Определяя производную 
для крыла конечного размаха по формуле (6), получаем:
Зависимость коэффициента подъемной силы от угла атаки строится по уравнению(5). Определяя из характеристик профиля угол нулевой подъемной силы 
и преобразовывая выражение (6) для разного числа Маха, получим:
Значение 
зависит от толщины профиля и для =0,15
,
А =27 для суперкритического профиля, [2]
|
|
|
.
По рис.5.8 [1] определим поправку 
в зависимости от параметра и стреловидности крыла по передней кромке, которая оказалась равной
. [2]
Строим характеристику подъёмной силы следующим образом: находим точку В пересечения линии значения 
и прямой графика характеристики; по обе стороны от этой точки откладываем значение 
(точки Е,D), точка D –значение критического угла атаки при 
; 
; криволинейный участок изображаем приближенно от точки F до точки D, рисунки 4,5.
Рисунок 4 – Построение характеристики подъемной силы
Рисунок 5 – Характеристики подъемной силы
5.1.2 Расчет характеристик подъемной силы для механизированного крыла на режиме взлета и посадки
Выберем механизацию. Подбор механизации состоит в выборе типа механизации, относительной хорды закрылка, и углов отклонения закрылка, а также в выборе предкрылка.
Влияние закрылка
Выбираем трехщелевой выдвижной закрылок, относительная хорда закрылка 
, угол отклонения закрылка на взлете составляет 
, на посадке 
. На взлете и посадке используем трехщелевой закрылок, относительный размах которого равен: 
.
Величина прироста коэффициента подъемной силы определяется по формуле:
,
где 
– прирост коэффициента подъёмной силы профиля на линейном участке, определяется по рис.5.9 [1];
|
|
|
– относительная площадь крыла, обслуживаемая закрылком;
– стреловидность крыла в области закрылка по линии ¼ хорд, град.
Относительная площадь крыла, обслуживаемая закрылками:
Прирост коэффициента подъемной силы D , обусловленный применением механизации, определяется как 2/3 от величины прироста 
на линейном участке:
D 
,
где 
– прирост 
на линейном участке зависимости .
Отсюда:
D 
D 
Построение кривой при отклоненной на определенный угол механизации 
ведется до значения 
, определяемом как:
.
В нашем случая при отклоненных во взлетное и посадочное положение закрылках максимальный коэффициент подъемной силы будет равен соответственно:
Влияние предкрылка
Для передней кромки наиболее распространённый тип механизации – предкрылок.
Приближенно можно принять что предкрылок, установленный по всему размаху крыла, увеличивает в 1,5 раза:
, тогда 
.
Влияние земли
Близость земли также оказывает влияние на взлетно-посадочные характеристики самолета. Оно приводит к увеличению на линейном участке и уменьшению .
Вначале определяем относительное расстояние от задней кромки закрылка до поверхности земли по формуле:
|
|
|
,
где 
– расстояние от задней кромки закрылка до поверхности земли, м;
– средняя хорда крыла на участке, обслуживаемом закрылком, м.
.
По рис.5.10 [1] определяем прирост коэффициента подъемной силы вблизи земли 
, являющийся функцией от 
, получаем 
Уменьшение максимального коэффициента подъемной силы оценивается формулой:
, (6)
где 
– максимальный коэффициент подъемной силы вдали от земли.
определяется по графику рис.5.11 [1],
Графики зависимостей от 
с учетом влияния земли представлены на рисунке 6.
Рисунок 6 – График зависимости от
5.2 Построение взлётной и посадочной поляр
Взлётную и посадочную поляру строят по уравнению:
, (7)
где 
, (8)
- прирост 
на линейном участке в зависимости 
с учётом земли
- исходный коэффициент подъемной силы.
Величину минимального коэффициента лобового сопротивления на режимах взлёта и посадки вычисляем по формуле:
; (9)
Здесь 
-минимальный коэффициент лобового сопротивления самолёта для крейсерского режима полёта. Принимаем 
.
Эффективное удлинение крыла вблизи земли определяем по формуле:
,
где 
- отношение расстояния ¼ средней аэродинамической хорды крыла до земли к размаху крыла.
Эффективное удлинение крыла:
|
|
|
.
5.2.1 Расчет поляр на взлетном режиме
Минимальный коэффициент лобового сопротивления по формуле (9):
;
По формуле (8) расчётный коэффициент подъёмной силы равен:
.
Используя рассчитанные значения, получаем из формулы (7) формулу для расчета поляры на взлетном режиме с механизированным крылом с учетом влияния земли:
. Полученные значения занесены в таблицу 9.
Таблица 9 - Координаты точек поляры на взлетном режиме для механизированного крыла с учетом влияния земли
5.2.2 Расчет поляр на режиме посадки
Расчет поляр на режиме посадки для крыла с механизацией проводится аналогично расчету поляр на взлетном режиме с учетом механизации.
Минимальный коэффициент лобового сопротивления самолета с учетом того, что прирост сопротивления при отклонении закрылка для режима посадки составляет 
(при ), из формулы (9) будет равен:
.
Коэффициент 
на режиме посадки для механизированного крыла с учетом влияния земли определяем по формуле (7) и с учетом 
получим равным:
.
С учетом полученных выше данных получаем формулу для расчета координат точек поляры на посадочном режиме для механизированного крыла с учетом влияния земли 
максимальный коэффициент до которого строится поляра берем из формулы (6) на режиме посадки без учета влияния земли.
Полученные значения занесены в таблицу 10.
График взлетно-посадочной поляры на режиме посадки и взлёта для механизированного крыла представлен на рисунке 7.
Таблица 10 - Координаты точек поляры на режиме посадки для механизированного крыла с учетом влияния земли
Рисунок 7 - График взлетно-посадочной поляры на режиме посадки и взлёта для механизированного крыла
Дата добавления: 2015-12-17; просмотров: 26; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!