1.2 Аэродинамические силы, действующие на самолет в полете.

По аналогии с полной аэродинамической силой R и ее составляющими, действующими на крыло в аэродинамической трубе, на самолет в полете действуют такие же силы Q, Y и Z .. Что это за силы? ( Рис.20)

-Подъемная сила Y - составляющая полной аэродинамической силы R, действующая перпендикулярно набегающему потоку в плоскости симметрии самолета. Подъемная сила обусловлена созданием в полете определенного угла атаки, при наличии соответствующей скорости .

Y=Сy SρV²/2

-Сила лобового сопротивления Q – это составляющая полной аэродинамической силы R, действующая в направлении набегающего потока и стремящаяся перемещать самолет вдоль потока. Действие силы Q преодолевается силой тягой двигателей.

Q=СхSρV²/2

-Боковая сила Z-составляющая полной аэродинамической силы R, действующая в плоскости крыльев самолета. Боковая сила в большинстве случаев является “ вредной, паразитной силой”, приводящей к увеличению общего сопротивления ЛА, уменьшению подъемной силы и затруднениям в пилотировании самолета.

Z= Сz S_{бок пов}ρV²/2

Из приведенных формул видно, что природа возникновения перечисленных аэродинамических сил одинакова и различаются они только своими коэффициентами Сх, Су и Сz.. Остальные члены произведения : S- площадь крыла и ρV²\2- скоростной напор, для всех сил в один и тот же текущий момент имеют одинаковое значение.

Кроме рассмотренных аэродинамических сил Q,Y,Z на самолет в полете еще действуют: сила тяги двигателей Р и сила веса самолета G, а так же возникающие дополнительные силы и моменты, которые вращают ЛА относительно центра его массы: по тангажу вокруг оси Z (создавая пикирующий или кабрирующий моменты), по курсу вокруг вертикальной оси Y (создавая моменты рыскания) и по крену вокруг продольной оси X (создавая кренящие моменты). В установившемся полете сумма всех сил и моментов, действующих на самолет равна 0.

Рис.20

Существование аэродинамических сил предполагает возникновение ускорений и перегрузок в направлениях их действия.

В аэродинамике под перегрузкой принято называть отношение величины силы действующей на самолет к его полетному весу. Перегрузка – величина безразмерная.

Пере учки управления самолетом) в продольном отношении на себя. В установившемся горизонтальном полете величина нормальной перегрузки равна 1.

Перегрузка, возникающая под действием продольных сил ( из-за тяги двигателя Р или силы лобового сопротивления Q) называется продольной перегрузкой и обозначается nх

nх = Q/G, или через тягу двигателей nх = (Рдвиг –Q) / G

Продольная перегрузка возникает при изменении тяги двигателей в случае их дросселирования, при выпуске/уборке шасси и механизации крыла, а также при использовании реверса тяги двигателей. В установившемся горизонтальном полете величина продольной перегрузки равна 0.

Перегрузка, возникающая под действием боковых сил Z, являющихся следствием набегания воздушного потока под некоторым углом (углом скольжения) к продольной оси самолета в плоскости его крыльев. Она называется боковой перегрузкой и обозначается nz

nz = Z /G

В установившемся горизонтальном полете величина боковой перегрузки равна 0. .Какова же природа возникновения подъемной силы, сил лобового сопротивления и скольжения?