Лобовое сопротивление воздуха

Расчет лобовых сопротивлений несущих элементов, фюзеляжа, мотогондол и подвесных баков летательного аппарата в условиях полностью турбулентного пограничного слоя. Зависимость лобового сопротивления ЛА по углу атаки. Расчет и построение поляры крыла.
Краткое сожержание материала:

Размещено на

Содержание

Схема аппарата

Таблица исходных данных раздела 1

Раздел 1. Расчет сводки лобовых сопротивлений ненесущих элементов ЛА

1.1 Лобовое сопротивление фюзеляжа

1.2 Лобовое сопротивление мотогондол и подвесных баков

1.3 Лобовое сопротивление шасси

1.4 Лобовое сопротивление отдельных частей ЛА

1.5 Лобовое сопротивление ЛА для

Раздел 2. Учет изменения лобового сопротивления ЛА по углу атаки

2.1 Построение зависимости летательного аппарата

2.2 Определение зависимости крыла

2.3 Расчет поляры крыла

2.4 Построение поляры Л.А.

Раздел 3. Подбор гребного винта (пропеллера) к летательному аппарату

Схема аппарата

Таблица исходных данных раздела 1

Данные к подбору винтов

ЛА №4, вариант №6.

N=1400 л.с.

V=350 км/ч (97,2 м/сек)

ns=22 об/сек

H=4000 м

Исходные данные ЛА

Крыло

Фюзеляж Мотогондолы

Шасси

Оперение

Главные ноги

Передняя нога

Колеса

Стойка, подкос

Колеса

Стойка

m

N

Vp

S

л

з

бз

Сymax

б0

а?

Lф

Sмф

Lм

Sм

dм

dк

aк

l1

d1

в1

l2

d2

в2

dк

aк

l3

d3

в3

Sго

Sво

кг

л.с.

км/час

м2

-

-

град

-

град

-

м

м2

м

м2

м

м

м

м

м

град

м

м

град

м

м

м

м

град

м2

м2

20000

2Ч3200

350

54

4,5

2

4

1,2

0

5,3

20

4,5

7,5

1,4

0,3

1,1

0,25

1,3

0,15

20

1

0,08

60

0,5

0,2

0,4

0,1

20

16

13

Раздел 1. Расчет сводки лобовых сопротивлений ненесущих элементов ЛА

1.1 Лобовое сопротивление фюзеляжа

Методика определения коэффициента лобового сопротивления фюзеляжей предполагает полностью турбулентный пограничный слой . В ней не предусматривается учет влияния числа Рейнольдса (Re) и отсутствует учет влияния сжимаемости, поскольку полётные числа Маха(M) у современных СВВП невелики. Коэффициент лобового сопротивления фюзеляжа ЛА любой схемы, может быть подсчитан по следующей формуле:

где: - коэффициент поверхностного трения плоской пластинки при числе Рейнольдса фюзеляжа;

- коэффициент, учитывающий переход от коэффициента поверхностного трения плоской пластинки к коэффициенту сопротивления фюзеляжа;

- площадь полной поверхности фюзеляжа;

- площадь миделевого сечения фюзеляжа;

- увеличение коэффициента лобового сопротивления фюзеляжа, обусловленное тем, что действительный фюзеляж отличается от обтекаемого тела вращения из-за установки на нем двигателя и наличия различных надстроек самой разной формы, мидель которых трудно выделить из миделя фюзеляжа (таблица 1).

Порядок расчета лобового сопротивления фюзеляжа

1. Определяется число фюзеляжа



где: - скорость полета,

- полная длина фюзеляжа,

- коэффициент кинематической вязкости воздуха.

2. По графику рис. 1 для найденного значения числа определяется величина коэффициента поверхностного трения плоской пластинки =0.002

Поскольку фюзеляж имеет металлическую обшивку, то коэффициент Схf должен быть увеличен. Полагая, что применялась клепка впотай, увеличим Cxf на 0,00015.

Рис. 1

3. Вычисляется удлинение фюзеляжа:



Рис. 2

4. Для вычисленного определяется значение коэффициента по графику на рис. 2.

= 1.125

5. Находится полная поверхность фюзеляжа .

В нее должны быть включены поверхности тех участков фюзеляжа, где находятся кабан, крыло и т. д., а также поверхность кабины экипажа, если мидель ее нельзя выделить из миделя фюзеляжа. Для приближенного подсчета может быть использована формула

где: - полная длина фюзеляжа,

- площадь миделевого сечения фюзеляжа

6. По таблице 1 определяют увеличение коэффициента лобового сопротивления фюзеляжа за счет лобового сопротивления элементов конструкций, мидель которых не может быть выделен из миделя фюзеляжа.

= 0.0095

7. Вычисляем коэффициент суммарного лобового сопротивления фюзеляжа

1.2 Лобовое сопротивление мотогондол и подвесных баков

фюзеляж сопротивление турбулентный крыло

Коэффициент лобового сопротивления гондолы двигателя, расположенной на крыле ЛА, определяется по следующей формуле:

где - коэффициент поверхностного трения плоской пластинки при числе Рейнольдса мотогондолы;

- коэффициент, учитывающий переход от коэффициента поверхностного трения плоской пластинки к коэффициенту сопротивления фюзеляжа;

- площадь полной поверхности мотогондолы;

- площадь миделевого сечения мотогондолы.

где: - скорость полета,

- полная длина мотогондолы,

- коэффициент кинематической вязкости воздуха.

2. По графику рис. 1 для найденного значения числа определяется величина коэффициента поверхностного трения плоской пластинки =0.002

Поскольку фюзеляж имеет металлическую обшивку, то коэффициент Схf должен быть увеличен. Полагая, что применялась клепка впотай, увеличим Cxf на 0,00015.

3. Вычисляется удлинение мотогондолы:

4. Для вычисленного определяется зн...