Аэродинамические исследования оперения

Аэродинамические исследования оперения [c.291]

Исследования показывают, что аэродинамические характеристики оперения зависят также от вида задних и боковых кромок, которые, подобно передней кромке, могут быть дозвуковыми и сверхзвуковыми. При этом распределение давления на оперении внутри угла Маха зависит от характера обтекания концевых участков поверхности. Если боковые кромки дозвуковые (рис. 1.8.7,б), то происходит перетекание воздуха из области повышенного давления в зону меньших его значений и, как следствие, снижение подъемной силы и стабилизирующего момента. Чтобы исключить неблагоприятное воздействие боковой кромки, ее делают сверхзвуковой, размещая вне конуса Маха. По этой же причине может выполняться сверхзвуковой и задняя кромка (рис. 1.8.7,в). [c.66]

Широкое применение на летательных аппаратах различного назначения в большом диапазоне скоростей находят прямоугольные стабилизаторы малого удлинения (рис. 1.8.8,ж). Они обеспечивают большой стабилизирующий момент, что в известной мере объясняется благоприятной интерференцией с корпусом. К числу недостатков таких стабилизаторов относятся их большое аэродинамическое сопротивление, резко возрастающее уже при сравнительно небольших числах М <<Л, а также значительное перемещение центра давления в трансзвуковой области полета. Аэродинамические исследования выявили целесообразность использования на летательных аппаратах со сверхзвуковой скоростью неподвижных стабилизаторов, поворотного оперения (крыльев) или несущих поверхностей (играющих одновременно роль хвостового оперения), имеющих сложную форму в плане (рис. 1.8.8, зл-ж). Для такой формы характерны не одна прямая кромка, а наличие нескольких изломов по передней и задней кромкам, а также кри- [c.67]

Эффективность органов управления. Оценка этой эффективности связана с исследованием изменения аэродинамических характеристик оперения или крыльев под воздействием соответствующих органов управления, установленных на них. Важнейшей из таких характеристик является коэффициент подъемной силы горизонтального оперения (крыла) как функция углов атаки Поп и отклонения руля высоты ба, т. е. Су оп = f(ao , ба ). [c.81]

Управляемость как степень восприимчивости объекта управления к воздействию рулей и устойчивость, характеризующая как бы невосприимчивость к подобному воздействию, являются в известном смысле противоречивыми понятиями. Действительно, чем более устойчив летательный аппарат, снабженный мощным хвостовым оперением, тем труднее осуществить его поворот при помощи руля. Правильный выбор соответствующей аэродинамической схемы, конкретной конструкции летательного аппарата, его органов управления и стабилизации с точки зрения обеспечения наивыгоднейшей управляемости и устойчивости составляет важнейшую задачу современной аэродинамики, в частности аэродинамической теории управления и стабилизации. При этом обеспечение управляемости и устойчивости связано с исследованием динамических свойств такого аппарата, описываемых указанной системой уравнений возмущенного движения. Их коэффициенты определяются компоновочной схемой, которой соответствуют определенные аэродинамические и геометрические характеристики, а также параметры движения по основной траектории. В результате решения этих уравнений выбирают наиболее рациональную динамическую схему летательного аппарата и соответствующую ей конструктивную компоновку, которая бы удовлетворяла баллистическим, технологическим и эксплуатационным требованиям, а также заданной управляемости и устойчивости. [c.6]

Из сказанного можно сделать вывод, что при соответствующем выборе формы оперения в плане можно обеспечить необходимые аэродинамические характеристики. При этом разные формы могут быть получены путем соответствующего преобразования треугольного оперения (рис. 1.8.8,а). Положительные качества треугольного оперения определяются стреловидным характером его передних кромок. Исследованиями установлено, что в трансзвуковой области полета центр давления оперения перемещается незначительно, что облегчает стабилизацию. Подъемная сила, а следовательно, и стабилизирующий момент треугольного оперения при той же площади, что-и у обычного стреловидного (рис. 1.8.8,6), будет выше при сверхзвуковых скоростях, так как отсутствует отрицательное воздействие концевых кромок. [c.66]

Предположим, что летательный аппарат движется по криволинейной траектории под нулевым углом атаки (рис. 2.4.2) в продольной плоскости. Исследование демпфирования можно осуществить в предположении, что это движение с точки зрения аэродинамического воздействия эквивалентно вращению аппарата около центра масс с некоторой угловой скоростью 2 г-Вследствие такого вращения оперение и часть корпуса под ним будут находиться под некоторым местным углом атаки, равным Да = й 1(> ц.т)оп/ , где ( ц.т)оп —расстояние от центра масс аппарата до центра тяжести площади оперенного участка й г(Хц.х)оп — скорость дополнительного вертикального потока V — скорость возмущенного потока, набегающего на оперение. [c.183]

Влияние интерференции. Между оперением и другими элементами летательного аппарата (крылья, корпус) возникает интерференция, которую следует учитывать при исследовании аэродинамической стабилизации. Физическая природа интерференции заключается в изменении картины обтекания и характера возмущений, вызванных каждым элементом аппарата в отдельности, что приводит к перераспределению давления и изменению силового воздействия. Наиболее важное проявление эффекта интерференции связано с образованием за крылом вихревой газовой пелены, которая вызывает скос потока у оперения, уменьшает за счет этого угол атаки и, как с.дед-ствие, снижает нормальную силу оперения. [c.194]

Измерительные устройства. Для исследования моделей, оперения и т. п. в аэродинамической трубе испытываемое тело подвешивают на тонких проволоках (фиг. 87). Во избежание возникновения колебаний и для получения [c.260]

Исследования показывают, что основное соотношение (8.13 8) метода обратимости может быть использовано для исследования аэродинамических характеристик не только изолированных крыльев, но и летательных аппаратов, которые представляют собой тонкие комбинации крыла с другими конструктивными элементами, такими, как корпус (тело вращения), оперение и органы управления. [c.376]

Очень большой по тому времени объем экспериментальных исследований в аэродинамических трубах ЦАГИ предшествовал и выбору схемы самолета АНТ-40, взаимному размещению его агрегатов фюзеляжа, крыла, гондол двигателей, оперения. Учитывая опыт летных испытаний МИ-3, особенно большое внимание в этих исследованиях уделялось наивыгоднейшему сочетанию крыла с фюзеляжем и гондолами двигателей, нахождению оптимального взаимного расположения крыла и оперения. [c.228]

Уже в первых исследованиях ЦАГИ им уделялось большое внимание. Так, в исследованиях, проведенных в большой московской аэродинамической трубе в начале 30-х годов, были получены материалы по определению основных характеристик горизонтального оперения, влиянию фюзеляжа и крыла на поток в области горизонтального оперения (В. П. Горский). Затем эти исследования были продолжены в 1936 г. (Е. И. Колосов, А. К. Мартынов). Были даны приближенный метод и необходимый экспериментальный материал для подбора размеров горизонтального оперения и центровки. [c.291]

Итоги исследований составили богатый экспериментальный материал для предстоявшего освоения полетов самолетов с турбореактивными двигателями, стреловидными крыльями и оперениями, для оценки сходимости продувок в аэродинамических трубах с результатами исследований в свободном полете. [c.331]

В 1943 г. в эксплуатацию была пущена аэродинамическая труба больших скоростей Т-106 ЦАГИ. В ней сразу же начали проводить широкие исследования моделей самолетов и их элементов при больших дозвуковых скоростях. Была испытана и модель самолета БИ для выявления причин катастрофы. По результатам испытаний стало ясно, что БИ разбился из-за неучтенных при проектировании самолета особенностей обтекания прямого крыла и оперения на околозвуковых скоростях и возникающего при этом явления затягивания самолета в пикирование, преодолеть которое летчик не мог [10]. [c.408]

Основой экспериментальной аэродинамики являются понятия и определения, относящиеся к созданию и эксплуатации аэродинамических установок и измерительных устройств. Этому посвящены две первые главы, в которых последовательно рассматриваются принципы устройства и конкретные конструкции дозвуковых и сверхзвуковых аэродинамических труб, приборов и аппаратов для измерения скорости, давления, трения, суммарных аэродинамических сил и моментов, а также теплопередачи при исследовании в этих трубах обтекания моделей летательных аппаратов и их отдельных элементов (крыло, корпус, оперение). [c.4]

В данной главе рассматривается исследование аэродинамических параметров летательных аппаратов в целом, а также типичных органов управления их полетом. При этом для выявления эффектов взаимного влияния корпуса, крыла и оперения летательного аппарата на его аэродинамические характеристики приходится проводить как весовые, так и дренажные испытания моделей аппаратов в аэродинамических трубах, сопоставлять картины распределения давления по изолированным (отдельно взятым) элементам планера летательного аппарата и по этим же элементам, собранным в единую модель, подсчитывать коэффициенты интерференции, позволяющие по аэродинамическим параметрам отдельных элементов находить суммарные характеристики для их комбинаций. С вопросами интерференции тесно связано и исследование эффективности хвостового оперения летательного аппарата, обусловленного, в частности, скосом и торможением потока за расположенным перед оперением крылом. [c.283]

Наиболее полно и достоверно скос потока и торможение скорости у оперения могут быть определены в результате систематических исследований интерференции, позволяющих опытным путем находить аэродинамические характеристики (в частности, коэффициенты продольного момента) летательного аппарата в виде плоской комбинации из корпуса, крыла и оперения, а также отдельных элементов, из которых эта комбинация состоит. Такая полная комбинация и ее элементы представлены в табл. А. [c.292]

М о г и л е в с к и й М. и О с т о-славскиИ И., Исследование скоса потока у оперения самолета, Техника воздушного флота (1930), № 10 12) Горский В., Исследование влияния фюзеляжа на горизонтальное оперение самолета. Аэродинамические исследования по оперению самолета, Труды ЦАГИ (1930), вып. 49 13)ЖуравченкоА., Экспериментальные поправки на интерференцию фюзеляжа и оперения. Аэродинамические исследования по оперепию самолета, там же (1930), вып. 49 li) Г о н ч а р о в Б., Подбор органов управления самолета, Технич. заметки ЦАГИ , [c.586]

Результаты аэродинамш1еских исследований крыльев при.мени-мы к расчету аэродинамических характеристик оперения, а также некоторых рулевых устройств, имеющих форму, подобную крыльям. При этом специфические особенности обтекания отдельных видов аэродинамических рулей, наличие других типов органов управления привели к появлению особого раздела современной аэродинамики — а эр од и н а м и к и органов управления. [c.13]

На этой стадии развития авиационной техники оказался исключительно результативным метод аэродинамических исследований с помощью летающих моделей 137]. Его разработала группа специалистов ЛИИ под руководством И. В. Остославского в 1944 — 1947 гг. Метод широко применялся до 1953 г. Модели, представляющие собой тела вращения большого удлинения (рис. 4) общей массой б(Ю кг, поднимались на высоту 11 км самолетом Ту-2 и после отделения разгонялись, двигаясь по траектории, близкой к баллистической, до скорости, превышающей звуковую на высоте 3 — 4 км. Исследуемые аэродинамические поверхности выполняли роль оперения модели, обеспечивая ее устойчивость. Поверхностям придавались различные углы стреловидности, исследовалось влияние толщины и формы профиля на аэродинамическое [c.330]

В соответствии с этим общая схема исследования основана на последовательном построении хвостового оперения из отдельных элементов, полагая, что аэродинамические характеристики каждого из элементов известны. Схема построения для плюссбразного оперения показана на рис. 2.3.4. В таком виде она имеет отнощение к исследованию влияния угла скольжения, вызывающего соответствующие поперечные силы. При этом угол скольжения должен быть небольщим, соответствующим линейному характеру изменения аэродинамических параметров. [c.169]

Эти значения коэффициентов используются при исследовании интерференции подвижного оперения нетонких комбинаций, для которых аэродинамические характеристики изолированных консолей выбираются в соответствии с данными линеаризованной теории обтекания. [c.243]

С середины ЗОх годов значительно возрос объем исследовательских работ в научных и учебных авиационных институтах. Большие исследовательские работы в области аэродинамики велись в Военно-воздушной инясенерной академии имениН. Е. Жуковского. Фундаментальные исследования, рассматривавшие проблемы аэродинамической компоновки крыла, его механизации и выбора крыльевых профилей и направленные на улучшение пилотажных характеристик монопланов при больших углах атаки, снижение величин посадочных скоростей самолетов и увеличение скоростей их полета, проводились в те годы С. А. Чаплыгиным, В. В. Голубевым, П. П. Красильщиковым и др. В работах И. В. Остославского, Ю, А. Победоносцева и других исследователей были развиты методы аэродинамического расчета и выбора параметров скоростных самолетов. На основе теоретических исследований и летных испытаний, интенсивно проводившихся сначала в ЦАГИ, а затем — с 1941 г. — в специализированном Летно-исследовательском институте, В. С. Пышновым и А. И. Журавченко была решена проблема штопора (неуправляемого вращательного движения самолета с опусканием его носовой части), а М. В. Келдышем (ныне президент Академии наук СССР), Е. П. Гроссманом и другими было проведено изучение так называемого флаттера (возникающего в полете явления самовозбуждающихся колебаний крыльев и хвостового оперения скоростных самолетов) и определены меры борьбы с ним. В это же время по результатам летных испытаний и лабораторных испытаний моделей широко [c.343]

Для определения степени подобия модели для исследования аэродинамических индуцированных эффектов дозвуковая конфигурация была испытана в виде полностью объемной 3 модели, полуобъемной 2 модели с объемной нижней частью фюзеляжа и с хвостовым оперением и простой плоской 1 контурной модели с хвостовым оперением. Результаты, приведенные на рис. 4.12, иллюстрируют влияние формы фюзеляжа. Плоская контурная модель имеет заметно большие значения прироста подъемной силы вблизи палубы, хотя максимума подъемная сила достигает примерно на той же высоте. [c.282]

Экспериментальный самолет-лаборатория 346 разрабатывался в СССР немецкими специалистами и предназначался для исследований на околозвуковых и сверхзвуковых скоростях полета. Он являлся одноместным среднепланом с крылом площадью 19,86 м , стреловидностью 45° и значительно большим, чем у самолета 5 , сужением крыла в плане. Оперение самолета выполнялось по Т-образной схеме с изменяемым в полете углом установки горизонтального стабилизатора. На самолете могли быть установлены рули высоты с разной степенью аэродинамической компенсации и предусматривалась установка небольшого цельноповоротного киля над горизонтальным оперением для оценки их эффективности в скоростном полете. Самолет имел оригинальную компоновку герметичной кабины летчика регенерационного типа с лежачим рабочим положением летчика, обеспечивавшим минимальный мидель фюзеляжа. В случае необходимости гермокабина могла быть отделена от самолета с помощью взрывных болтов, а затем и летчик мог катапультироваться из нее (77 на рис. 2). В хвостовой части самолета размещался двухкамерный ЖРД с максимальной суммарной тягой двух камер, равной 4000 кгс, и турбонасосной подачей топливных компонентов из фюзеляжных баков в камеры сгорания двигателя. [c.423]

Проводя дальнейшее исследование элементов простоты и рациональности Зенита , следует обрагить внимание на подвеску элеронов и закрылков, выполненную иа простой рояльной петле. Прн этом аэродинамической компенсации у элеронов нет. Да оиа и ие нужна на этих скоростях. Аэродинамическое сопротивление таких элеронов по сравнению с традиционной щелевой подвеской меньше, а эффективности элеронов для самолета подобного класса вполне хватает. В схеме Зенита обращает на себя внимание применение цельноповоротных киля и стабилизатора без обычных рулей высоты и направления. Но хотя конструкция оперения при этом существенно упрощается, с точки зрения устойчивости и управляемости для легкого самолета это далеко ие лучшее решение. [c.37]

В аэродинамических трубах ЦАГИ был проведен большой объем работ по продувке моделей самолета Т-4, выполненных по различным аэродинамическим схемам, с крыльями различной стреловидности, с разным удлинением и относительной толщиной, формой в плане, деформацией срединной поверхности. Аналогичные исследования проводились с фюзеляжами различного удлинения, имеющими выступающий в воздушный поток фонарь или без него, с гаргротом и без. Продувались также модели с передним горизонтальным и вертикальным оперениями, имеющими различные геометрические характеристики, включая различные формы оперения в плане. Тщательно подбирались места установки на самолете переднего горизонтального и вертикального оперений. [c.44]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...