Профиль крыла Жуковского

Вместо круга с радиусом г а мы можем взять теперь окружность, касающуюся первой в точке А и охватывающую точку В (как показано на фиг. 16), и ее отображать. Таким путем мы получим профиль крыла Жуковского, для которого дуга круга будет служить скелетом 1), Он будет иметь [c.106]

Профиль крыла Жуковского 106. Пузырь сферический 152. [c.926]

Н. Е. Жуковский доказал основную теорему о подъемной силе крыла, сформулировал гипотезу для подсчета циркуляции скорости около профиля крыла с острой задней кромкой, предложил ряд теоретических профилей крыльев и разработал вихревую теорию гребного винта. Все это сделало его творцом новой науки —аэромеханики, являющейся теоретической основой авиационной техники. [c.18]

На использовании подъемной силы основано действие крыла самолета. Теорию подъемной силы профиля крыла самолета разработал русский ученый Н. Е. Жуковский (1847—1921). Он установил, что течение около крыла самолета можно представить как [c.150]

Метод замены подъемной силы крыла действием лишь одного вихря используется в так называемой теории вихревой несущей линии (рис. IX. 12, а). Подъемную силу крыла можно создать не одним присоединенным вихрем, как это сделал Н. Е. Жуковский, а системой вихрей, непрерывно распределенных по контуру профиля крыла (рис. IX. 12, б). Теория, имеющая в своем основании такую схему, значительно сложнее первой она называется теорией вихревой несущей поверхности. [c.219]

Для установившегося потенциального обтекания цилиндрического крыла с циркуляцией, отличной от нуля, Н. Е. Жуковский установил наличие подъемной силы, действующей на профиль крыла (см. 8). Для подъемной силы, действующей на единицу ширины профиля в поперечном направлении, Н. Е. Жуковский получил следующую формулу [c.300]

Отсутствие метода определения циркуляции скорости вокруг крыла затрудняло использование формулы Жуковского для практических расчетов. Эту принципиально важную задачу решил ученик и последователь Жуковского С. А. Чаплыгин [40] и почти одновременно с ним В. Кутта [41]. Начиная с 1910 г. Чаплыгин проводит цикл работ по теории крыла. В статье О давлении плоско-параллельного потока на преграждающие тела (к теории аэроплана) (1910 г.) Чаплыгин сформулировал положение (постулат Чаплыгина — Жуковского ), согласно которому при безотрывном обтекании профиля крыла потоком идеальной жидкости хвостовая точка профиля (точка заострения) является точкой схода потока с верхней и нижней поверхностей крыла. Этот постулат позволил вычислить циркуляцию скорости по замкнутому контуру, охватывающему профиль крыла, и тем самым определить подъемную силу по формуле Жуковского. В этой работе Чаплыгин изложил основы плоской задачи аэродинамики и дал формулы для расчета сил давления потока на различные профили крыла. Он впервые вывел общие формулы для силы и аэродинамического момента указал на наличие значительного опрокидывающего момента, действующего на самолет, и вследствие этого опасность потери устойчивости [c.287]

ЧАПЛЫГИНА — ЖУКОВСКОГО ПОСТУЛАТ—положение, согласно к-рому при безотрывном обтекании профиля крыла потоком идеальной жидкости или газа точкой плавного схода струй с его контура является хвостовая точка профиля. При этом предполагается, что хвостовая точка есть точка заострения. Если бы при безотрывном обтекании профиля идеальной жидкостью струи сходили с его контура не в хвостовой точке, а в к.-л. другой, то в угл. точке или точке заострения на хвостике скорость была бы бесконечно большой, что физически невозможно. Это обстоятельство можно рассматривать как обоснование Ч.—Ж. п. постулат является условием того, чтобы при обтекании профиля с одной острой кромкой скорость во всех точках была конечной. [c.447]

Опасность появления застойной области, которая уменьшает подъемную силу, равно как увеличивает лобовое сопротивление, прежде всего возникает при больших углах атаки. Для того чтобы задержать появление застойной области, весьма полезно также слегка искривить профиль крыла книзу. В предельном случае профиля в виде дуги окружности легко убедиться в том, что этот прием позволяет избежать бесконечного значения скорости на передней кромке в общем случае течений Жуковского это приводит к значительному уменьшению градиента противодавления на верхней (подсосной) стороне. [c.64]

Вернемся к процессу развития циркуляции. Мы видели, что вихрь создается вблизи задней кромки он остается позади, в то время как крыло продолжает движение. Мы называем этот вихрь начальным вихрем. Его ясно можно различить на фотографиях (рис. 22). Одновременно, как мы уже говорили ранее, создается циркуляция вокруг профиля крыла, и пока вихревая область оставляет крыло в вихревом слое, циркуляция возрастает. Однако резонно предположить, что когда начальный вихрь унесен па большое расстояние, то циркуляция достигает своего максимального значения, так как больше не существует разности скоростей между течениями, оставляющими верхнюю и нижнюю поверхности. Это предположение независимо друг от друга выдвинули Кутта и Жуковский. Оно называется условием Кутта-Жуковского или условием плавного потока на задней кромке. Это заметный мо- [c.51]

Н. Е. Жуковский (1847—1921) сделал выдающийся вклад в расчет и теорию крыла полученные им результаты по исследованию профилей крыла всемирно известны под его именем. [c.7]

Постулат Жуковского ). Пусть д — скорость в точке В окружности, которая преобразуется в заднюю кромку профиля крыла, ад — соответствующая скорость на задней кромке. Тогда, согласно п. 6.03, можем записать соотношение [c.187]

Теорема Кутта —Жуковского ). Если неподвижный профиль крыла обтекается с циркуляцией К равномерным плоско-параллельным потоком воздуха со скоростью V в бесконечности, то на крыло действует подъемная сила, равная КяУ и направленная перпендикулярно скорости V. Направление вектора подъемной силы получается поворотом вектора V на прямой угол в сторону, противоположную направлению циркуляции. [c.188]

Решение проблемы подъемной силы было впервые дано проф. Н. Е. Жуковским (1847—1921), чем и было положено начало современной аэродинамике. Один из учеников проф. Н. Е. Жуковского, акад. Л. С. Лейбензон, указывает ), что к идее решения задачи о подъемной силе проф. Жуковский пришел еще осенью 1904 г., но лишь через год сделал доклад о своей работе в Московском Математическом обществе, а опубликовал ее в 1906 г. ). Проф. Жуковский рассматривает непрерывное обтекание профиля крыла, т. е. обтекание без срыва струй с поверхности, и исследует, в чем заключается влияние профиля на окружающую среду. Оказывается, что крыло создает в окружающей среде поток с замкнутыми струйками, окружающими профиль этот поток Жуковский называет циркуляционным и устанавливает, что в нем заключается причина возникновения подъемной силы. Вычисляя подъемную силу, Жуковский выводит свою знаменитую теорему, являющуюся и до настоящего времени основой теории крыла,—теорему о том, что подъемная сила, приходящаяся на единицу длины размаха крыла, равна произведению плотности среды на скорость набегающего потока и на величину, характеризующую циркуляционный поток, называемую циркуляцией скорости. [c.15]

Этот результат представляет собой частный случай общей теоремы Н. Е. Жуковского о подъемной силе, доказанной им в 1904 г. для цилиндра с произвольной формой поперечного сечения. Мы изучим эту теорему в дальнейшем она является основной при определении подъемной силы профиля крыла. [c.196]

Н. Е. Жуковский, называвший крылья с таким профилем крыльями типа Антуанетт , дал подробное теоретическое и экспериментальное исследование их 1). Хотя в настоящее время крылья с таким профилем не применяются, но в теории они имеют большое значение, так как представляют собой удобный для исследования так называемый скелет крыла. [c.224]

Начав с экспериментальных исследований парения различных моделей, Н. Е. Жуковский дал в дальнейшем глубокую теоретическую разработку вопросов о подъемной силе крыла самолета, о форме профиля крыла, создал вихревую теорию гребного винта. Заслуги Н. Е. Жуковского в этом направлении получили мировое признание. [c.104]

При преобразовании окружности в профиль крыла, в результате нарушения конформности, на острой задней кромке будет бесконечная скорость, если она не является критической. Таким образом, постулат Чаплыгина—Жуковского является условием отсутствия [c.133]

Н. Е. Жуковский сделал принципиальные открытия в новой науке — аэромеханике, являющейся теоретической основой авиационной техники. Ряд важных законов теоретической аэромеханики был установлен в трудах Жуковского. Он доказал основную теорему о подъемной силе профиля крыла, сформулировал гипотезу для подсчета циркуляции скорости вокруг крыла с острой задней кромкой, предложил серии теоретических профилей крыльев и разработал вихревую теорию воздушного гребного винта (пропеллера). Основные методы аэродинамического эксперимента и широко использованные конструкции аэродинамических труб в нашей стране были созданы под непосредственным руководством Н. Е. Жуковского. Он первый указал ка применения теоретической и экспериментальной аэродинамики к задачам расчета летных характеристик самолета. Аэродинамический расчет и динамика самолетов как самостоятельные научные дисциплины были начаты работами Жуковского. В. И. Ленин назвал Жуковского отцом русской авиации . [c.37]

Н. Е. Жуковский высказал гипотезу, согласно которой только те теоретические потоки около профиля крыла имеют практическое значение, для которых скорость у задней острой кромки профиля имеет конечную величину. Определим комплексную скорость в точке, совпадающей с задней кромкой профиля крыла, расположенного в плоскости комплексного переменного На основании формулы (90) будем иметь [c.307]

Н. Е. Жуковского и С. А. Чаплыгина всестороннее обоснование и развитие. По существу современная теория профилей крыльев целиком основана на исследованиях Жуковского и Чаплыгина [c.307]

Вихревая теория сопротивления. Принципиальный вопрос, который прежде всего должна решить любая теория сопротивления давления, строящаяся на уравнениях идеальной жидкости, есть вопрос о физической схеме течения. Именно, необходимо решить вопрос о способе (или физической гипотезе), которым будет эта теория пользоваться для нарушения симметрии потока. Если физическая гипотеза правильно схватывает основные особенности процесса обтекания тел реальной маловязкой жидкостью (или воздухом), тогда из уравнений идеальной жидкости можно получать результаты, хорошо подтверждающиеся опытом. Ярким примером плодотворной гипотезы является гипотеза Н. Е. Жуковского в теории подъемной силы профиля крыла. Гипотеза Гельмгольца о полном покое частиц жидкости в кильватерной зоне обтекаемого тела, по-ви-димому, не отражает суть происходящих процессов. В самом деле, если мы поместим в потоке реальной маловязкой жидкости плохообтекаемое тело (например, цилиндр, пластину, параллелепипед и др.), то процесс течения, как показывает опыт, будет развиваться во времени следующим образом [c.349]

Частые ссылки в научно-популярной литературе на аналогию физических причин образования подъемной силы у профиля крыла и воздушного змея являются несостоятельными. Правильное научное объяснение подъемной силы крыла при небольших углах атаки дает только циркуляционная теория Н. Е. Жуковского. [c.349]

Начала гидродинамики, послужившие основой для развития теории движения жидкостей с большими скоростями, можно отметить уже в работах Н. Е. Жуковского о струйных течениях и о волновом сопротивлении, а также в работах С. А. Чаплыгина по теории неустановившихся движений профиля крыла в плоскопараллельных потоках, В дальнейшем, начиная с 1932 г., теория неустановившихся движений жидкости и движений тел с большой скоростью в жидкости разрабатывалась в ЦАГИ, где и были заложены основы теории удара о воду, теории волнового сопротивления, теории глиссирования и подводного крыла. [c.37]

При преобразовании окружности в профиль крыла в результате нарушения конформност- на острой задней кромке будет бесконечная скорость, если она не является критической. Таким образом, постулат Чаплыгина — Жуковского — условие отсутствия бесконечной скорости на профиле крыла. Используем постулат для определения Г. Так как критической точке профиля соответствует на окружности критическая точка 0 = 0, то из формулы (165.45) найдем [c.268]

В постановке и решении ряда задач аэродинамики, в частности для схематизации движения воздуха и его действия на тела, немаловажную роль ыграли различные гидродинамические модели [26] При этом большую роль сыграли ударная теория сопротивления И. Ньютона (1686 г.), теория идеальной несжимаемой жидкости, разработанная Д. Бернулли (1738 г.) л Л. Эйлером (1769 г.), теория вязкой несжимаемой жидкости, созданная А. Навье (1822 г.) и Дж. Г. Стоксом (1845 г.), теория струйного обтекания тел, развитая Г. Гельмгольцем (1868 г.), Г. Кирхгофом (1869 г.), а в дальнейшем Рэлеем (1876 г.), Д. К. Бобылевым (1881 г.), Н. Е. Жуковским (1890 г.), Дж. Мичеллом (1890 г.), А. Лявом (1891 г.). Особое значение для становления аэродинамики имели работы Г. Гельмгольца, заложившего основы теории вихревого движения жидкости (1858 г.). В начале XIX в. появились понятия подъемной силы (Дж. Кейли) и центра давления. Дж. Кейли впервые попытался сформулировать основную задачу расчета полета аппарата тяжелее воздуха как определение размеров несуш,ей поверхности для заданной подъемной силы [27, с. 8]. В его статье О воздушном плавании (1809 г.) предложена схема работы плоского крыла в потоке воздуха, установлена связь между углом атаки, подъемной силой и сопротивлением, отмечена роль профиля крыла и хвостового оперения в обеспечении продольной устойчивости летательного аппарата я т. п. [28]. Кейли также занимался экспериментами на ротативной маши-де. Однако его исследования не были замечены современниками и не получили практического использования. [c.283]

В эти годы появились новые работы Жуковского, имеющие важное значение для самолетостроения О контурах поддерживающих поверхностей аэропланов (1910 г.) и Определение давления плоско-параллельного потока жидкости на контур, который в пределе переходит в отрезок лрямой (1911 г.). Ученый предложил ряд теоретических профилей крыльев и рулей (рули Жуковского, крылья типа инверсии параболы, крылья типа Антуанетт) и дал расчетные формулы для определения подъемной силы и линии ее действия для этих профилей. Профили, полученные инверсией параболы, были независимо исследованы Чаплыгиным, вследствие чего они названы профилями Жуковского — Чаплыгина. [c.288]

Поскольку Г имеет размерность [о1 ([ ] — размерность длины), то П. с. можно выразить равенством У — Сур8и 2, где 5 — величина характерной для тела площади (напр., площадь крыла в плане, равная ЬЬ, если Ь — длина хорды профиля крыла), Су — безразмерный коэф. П. с., зависящий в общем случае от формы тела, его ориентации в среде и чисел Рейнольдса Не и Маха М. Значение Су определяют теоретич. расчётом или экспериментально. Так, согласно теории Жуковского, для крыла бесконечного размаха в дло-скопараллельном потоке при небольших углах атаки Су = 2ш(а — ао), где а — угол атаки (угол между направлением скорости набегающего потока и хордой крыла), ав — угол атаки при нулевой П. с., т — коэф., зависящий только от формы профиля крыла, напр, для тонкой слабоизогнутой пластины т — л. В случае крыла конечного размаха Ь коэф. т = л/(1—2 Х), [c.670]

Формула (2.5) и последующее указание о направлении силы, действующей на профиль, составляют содержание теоремы Н. Е. Жуковского, полученной им как для одиночного профиля (крыла), так и для решетки профилей. В результате предельного перехода i—>эо при Г = onst формула (2.ф не изменяется, поэтому приведенный вывод можно рассматривать одновременно и как один из наиболее простых выводов теоремы Н. Е. Жуковского для одиночного профиля. [c.22]

Работы Н. Е. Жуковского по аэродинамике были развиты трудами выдаюш.егося русского механика академика С. А. Чаплыгина (1869—1942). Отлично владея методами математического анализа и будучи аналитиком по складу своего творческого мышления, Чаплыгин предугадал в ряде работ последующее развитие технической аэродинамики. Ему принадлежат замечательные исследования по теории механизированного крыла (крыла с предкрылком, крыла со Ш.ИТКОМ), актуальность которых выяснилась лет через 15—20 после их опубликования. Еще в 1903 г. Чаплыгин создал метод изучения движения газов при больших дозвуковых скоростях, заложив основы плодотворного исследования широкого класса задач аэродинамики больших скоростей. В научно-технической литературе эта работа получила всеобщее признание лишь в 1935 г. Чаплыгин развил теорию профиля крыла самолета, указав на плодотворность применения к этим задачам методов теории функций комплексного переменного. Он является зачинателем нового раздела аэродинамики — теории крыла при ускоренных и замедленных движениях. Чаплыгин разработал оригинальную теорию решетчатого (или разрезного) крыла, нашедшую сейчас широкие применения в расчетах турбомашин. [c.70]

Эту задачу в принципе регпили Кутта и Жуковский. Лучгпий способ прийти к пониманию их регпепия — рассмотреть картину потока вокруг профиля крыла, приведенного в движение в жидкости, которая первоначально находилась в состоянии нокоя. [c.48]

Прандтль [8] систематизировал идеи и упростил картину следуюгцим образом а) крыло заменяется несугцей линией, составляющей нернендикуляр к нанравлению полета б) по предположению несущая лнння состоит из нрисоединенного вихря с переменной циркуляцией для того, чтобы объяснить тот факт, что подъемная снла может изменяться вдоль размаха в) в соответствии с изменением циркуляции вдоль размаха, рождаются свободные вихри и расширяются но потоку однако, г) течение, созданное системой вихрей, считается малым возмущением основного потока относительно крыла, и поэтому д) предполагается, что свободные вихри приблизительно следуют первоначальному направлению линий обтекания параллельно и противоположно направлению полета вместо того, чтобы немедленно закончиться концевым вихрем, как полагал Ланчестер (рис. 25) е) течение в непосредственной окрестности профиля крыла определяется на основе двумерного решения, предложенного Кутта и Жуковским. [c.61]

Одной из весьма важных частей аэромеханики является теория крыла и винта самолета. Основы этой теории были заложены Н. Е. Жуковским и С. А. Чаплыгиным. Последний в своей работе О газовых струях показал, что характер этой задачи аналогичен характеру задачи о движении жидкости и что для практических целей можно рассматривать воздух как несжимаемую жидкость. Дальнейшее развитие вихревой теории винтов принадлежит В. П. Вет-чинкину, М. В. Келдышу и др. Теорию профилей крыльев применительно к требованиям авиации разработали В. В. Голубев, Н. Е. Кочин и др. [c.14]

Если в формулу (203) подставить I и и, определенные из эксперимента, тогда вычисленные значения Сх вихр хорошо согласуются со значениями Сх вихр, определенными непосредственны-ми замерами сил лобового сопротивления на аэродинамических весах. Следовательно, формула Кармана (203) схватывает правильно суть явления, но нуждается в дополнительных соотношениях, устанавливающих связь геометрических параметров контура с кинематическими и геометрическими параметрами шахматной системы вихрей. Пользуясь аналогией, можно сказать, что формула Кармана (203) играет в теории лобового сопротивления (построенной в рамках представлений идеальной жидкости) ту же роль, что и формула Н. Е. Жуковского в теории подъемной силы. Мы указывали, что практическое значение формула Жуковского обрела лишь тогда, когда был указан прием определения циркуляции присоединенного вихря, т. е. формулирована гипотеза Жуковского о конечности скорости частиц жидкости у задней острой кромки профиля крыла. Построение соответствующих физических гипотез, позволяющих прилагать теорию вихревого сопротивления к решению конкретных [c.361]

Можно ожидать, что при обтекании вытянутого контура, например профиля Жуковского или профиля крыла современного самолёта, искажение будет получаться гораздо менее значительным, чем в случае круга. Но если грубо считать, что профили с и С тождественны, то метод Христиановича даёт замечательное средство быстро рассчитывать распределение скоростей и давлений вдоль профиля крыла с учётом сжимаемости при любых дозвуковых скоростях, если известно обтекание крыла при малых скоростях. Действительно, пусть мы получили, хотя бы путём продувки крыла в аэродинамической трубе при малых скоростях на бесконечности, распределение давления вдоль крыла С. Пусть настолько мало, что эффектом сжимаемости можно пренебречь критерием этого может служить, например, то, что величина будет почти совпадать с соответ- [c.144]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...