2.2. Розрахунок похідної крила і горизонтального оперення
Похідна
трапецієподібного крила залежить від
швидкості (числа М) польоту, форми крила
в плані, яка характеризується подовженням
,
звуженням
,
кутом стріловидності
,
та від відносної товщини профілю
.
Зазначені геометричні параметри крила
складної форми в плані розраховуються,
як вказано в 1.3, а весь аеродинамічний
розрахунок ведеться по еквівалентному
трапецієподібному крилу.
При
дозвукових, навколозвукових і помірних
надзвукових швидкостях польоту похідна
ізольованого
крила і горизонтального оперення
визначається за графічним залежностям
(рис.2.1), отриманим шляхом узагальнення
експериментальних даних. Для користування
цими графічними залежностями необхідно
обчислити параметри подібності [1]:
,
,
(якщо
)
та
(якщо
).
Звуження крила мало впливає на похідну
в розглянутому діапазоні чисел М, тому
дані для крил з різними звуженнями
усереднені. В області навколозвукових
швидкостей польоту на похідну
крила істотний вплив робить параметр
.
При переході до дозвукових або надзвукових
швидкостей цей вплив слабшає.
2.3. Коефіцієнт інтерференції крила (горизонтального оперення) і фюзеляжу
Характер
обтікання крила або горизонтального
оперення в комбінації з фюзеляжем
істотно відрізняється від характеру
обтікання ізольованих частин літака.
Тому у виразах (2.6), (2.8) і (2.10), (2.11) присутні
додаткові співмножники
та
,
що враховують цю відмінність, викликане
взаємним впливом (інтерференцією)
несучих поверхонь фюзеляжу.
Коефіцієнти
та
враховують вплив фюзеляжу на підйомну
силу крила і горизонтального оперення
при зміні кута атаки (
,
),вплив
крила і горизонтального оперення на
підйомну силу фюзеляжу при зміні кута
атаки (
,
)
і представляються у вигляді суми:
Згідно
теорії тонкого тіла коефіцієнти
інтерференції
та
не залежать від числа М і визначаються
лише відношенням
,
де
– ширина фюзеляжу в місці з’єднання з
несучою поверхнею,
– розмах несучої поверхні.
Якщо фюзеляж круглого поперечного перерізу, то для крила і горизонтального оперення коефіцієнт можна визначити, або за графіком рис.2.2, або за формулою (2.15).
Рис.2.1. Залежність похідної ізольованого крила від геометричних параметрів і числа М польоту
Рис.2.2. Залежність та від (фюзеляж круглого перетину)
Якщо фюзеляж еліптичного перетину або близького до нього перетину, то наближено [6] можна вважати, що
де
– відношення висоти фюзеляжу до його
ширини;
– коефіцієнт
інтерференції, розрахований для фюзеляжу
круглого поперечного перерізу з
(див. вираз 2.15).
Вважають
[6], що співвідношення (2.16) справедливо
при
та
.
Якщо фюзеляж зчленований з крилом або горизонтальним оперенням за схемою «низкоплан» або «високоплан» і має в поперечному перерізі форму, близьку до півколу або до напівеліпса, то коефіцієнт інтерференції можна визначити наступним чином
де
– коефіцієнт інтерференції, який
визначається виразами (2.15) або (2.16);
–
відношення
повної площі крила (оперення) до площі
омиваної його частини.
Якщо фюзеляж прямокутного поперечного перерізу зчленований з крилом (оперенням) за схемою «високоплан», то коефіцієнти інтерференції можна наближено оцінити за виразом (2.17), взятому для напівкруглого перетину.