ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Определение аэродинамических коэффициентов из "Основы техники ракетного полета " На начальной стадии аэродинамического расчета ракеты определению аэродинамических коэффициентов обычно предшествует описанное ранее разбиение обводов корпуса на простейшие элементы головную часть, цилиндрический отсек, стабилизаторы, донный срез... Для каждого из них аэродинамические коэффициенты, как правило, известны нли могут быть приближенно оценены на основе накопленного опыта. Коэффициенты для ракеты в целом определяются суммированием составляющих. При таком суммировании, конечно, приходится вводить и поправки. Сложение коэффициентов не всегда подчиняется принципу суперпозиции. Для пакетной схемы, в частности, должно учитываться взаимное влияние условий обтекания центрального и боковых блоков. [c.268] Полученные таким образом аэродинамические коэффициенты нуждаются в уточнениях и проверке, подтверждающей их достоверность. Основным средством для этого слул(ат продувки геометрически подобных моделей в аэродинамических трубах. [c.268] Мощность потока, как видим, пропорциональна кубу скорости. При относительно малых дозвуковых скоростях необходимая мощность может быть обеспечена нагнетателем, работающим от электросети. Если к тому же проявить некоторую рачительность, то мощность нагнетателя можно снизить, выполняя трубу по замкнутой схеме (рис. 6.29). [c.268] Схема замкнутой дозвуковой аэродинамической трубы с открытой рабочей частью 1 — сопло, 2—обратны канал, 5—паправляюишй аппарат, 4-—компрессор, 5—диффузор, б —ниправляющио лопатки, 7 —механизм углов атаки с моделью ракеты. [c.269] Для достижения возможно больших скоростей потока необходима высокая степень расширения. Поэтому во многих сверхзвуковых трубах струя заранее подогретого газа направляется не в атмосферу, а в вакуумную камеру, и испытание производится в закрытой полости при низкой плотности потока. [c.269] При переходе от натуры к модели и обратно необходимо соблюдать условия аэродинамического подобия. Они включают в себя геометрическое подобие натуры и модели и должны отразить такие основные свойства среды, как ее сжимаемость и вязкость. [c.270] Свойствами сжимаемости определяется скорость звука в газе. Поэтому естественным условием при проведении испытаний является соблюдение равенства числа М для натуры и модели. [c.270] Однако этого недостаточно. Силы трения и явление отрыва потока зависят от вязкости, а вязкость, как легко догадаться, обладает различной степенью влияния на натуру и уменьшенную модель толщина пограничного слоя не станет сама собой меняться пропорционально абсолютным размерам тела. Нужен еще какой-то критерий подобия, отралоющий соотношение между инерционными силами масс воздуха и силами вязкости. Это должна быть некоторая безразмерная величина, которая зависит от скорости V, плотности р, характерного размера I и коэффициента вязкости 1. [c.270] Величина ц задается таблицами стандартной атмосферы. На уровне океана [.1 = 1,825 кгС Сек/м и медленно уменьшается с высотой. [c.270] Выразим далее показатели Ь, с я с1 через а с таким расчв том, чтобы написанное произведение было бы безразмерным. [c.270] Это и есть искомый критерий подобия. [c.271] Следовательно, переходя от натуры к модели, необходимо сохранить неизменным пе только число М, но и Ре. Практически, однако, последнее условие невыполнимо. Если характерный размер I уменьшен, скажем, в 100 раз, то соответственно в 100 раз должна быть увеличена плотность или скорость, пли же соответственно надо уменьшить коэффициент вязкости [х, варьировать которым мы вообш,е не имеем возможности. [c.271] В аэродинамических трубах производятся замеры составляющих сил и моментов, действующих на модель в потоке. Для этой цели используются специальные аэродинамические весы, на которых крепится испытуемая модель. [c.271] Аэродинамические весы имеют самую разнообразную конструкцию и могут фиксировать то или иное число составляющих полной аэродинамической силы и момента. В зависимости от этого они называются одно-, двух-, трехкомпонентными (до шести). Для осесимметричной модели ракеты обычно нет необходимости замерять все компоненты, поскольку изменение угла атаки и угла скольжения приводят к идентичным результатам. Поэтому для осесимметричных тел используются большей частью трехкомпонентные весы. Принципиальная схема таких весов показана на рис. 6.30. [c.271] В торцевой задней части модели высверливается отверстие, и во внутренней полости размещается система упругих элементов, деформация которых фиксируется наклеенными тензодатчиками сопротивления. Упругие элементы и датчики расположены так, Чтобы независимо замерить осевую и нормальную силы, а также И аэрод1 намический момент. Замер этих величин производится. [c.271] Аналогичным образом под действием поперечной силы деформируется и упругая балочка 5, на которой наклеены датчики 10—13. [c.273] Одновременно с измерением снл при испытании модели про-изволтся и замер параметров потока, после чего без труда определяются аэродинамические коэффициенты модели. [c.273] В тех случаях, когда надо определить не сами аэродинамические силы, а закон распределения давления по поверхности, что необходимо для последующих расчетов на прочность, производится продувка дренированных моделей (рис. 6.31). Модель засверливается в ряде точек, и местное давление при помощи тонких медных трубок подводится к манометрам. В результате продувки выявляется общая картина распределения сил по поверхности. [c.273] Вернуться к основной статье