Лекция 14 Аэродинамические характеристики ла

Аэродинамическая компоновка. Аэродинамическая интерференция. Влияние интерференции на подъемную силу и сопротивление ЛА. Расчет АХ самолета. Математическая модель АХ. Аэродинамическое качество самолета. Влияние балансировки на АХ. Влияние упругих деформаций на АХ.

Аэродинамическая компоновка

Все силы и моменты, действующие со стороны набегающего потока на ЛА, находящийся в нем, определяются не только свойствами потока, но и формой самого ЛА. Внешние формы самолета, его отдельных частей, их размеры и взаимное расположение, обеспечивающие необходимые АХ, называют аэродинамической компоновкой.

Наиболее распространенными компоновками являются нормальная аэродинамическая схема, «утка» и «бесхвостка».

Наиболее рациональная компоновка ЛА выбирается из условия реализации заданных скоростей крейсерского полета. Исходя из этого выбирается форма фюзеляжа, вид профиля крыла, взаимное расположение крыла и оперение, место расположения двигателей и т.д. Затем для выбранной компоновки необходимо определить весь спектр аэродинамических характеристик экспериментальным или расчетным путями.

Выбор аэродинамической компоновки — сложный и противоречивый процесс. Он решается путем компромисса с общей компоновкой самолета, связанной с размещением экипажа, двигателей, оборудования, топлива, грузов и т.д. Выбор схемы и параметров самолета диктуется как соображениями получения высоких ВПХ и ЭХ ЛА, так и требованиями по условиям базирования, обеспечения безопасности полетов, достаточного комфорта для пассажиров и экипажа.

В большинстве случаев эти требования противоречивы и их удовлетворить в равной мере не удается. Обычно при разработке АК принимается компромиссное решение, часто не лучшее в точки зрения аэродинамики. Однако, поскольку аэродинамические свойства ЛА во многом определяют уровень его ЛТХ, то требования аэродинамики при выборе компоновки нередко являются определяющими. Вот некоторые из них:

- обеспечение минимального сопротивления, достаточных несущих свойств и высокого аэродинамического качества на основных режимах полета в целях увеличения дальности и продолжительности полета;

- получение приемлемых ВПХ;

- обеспечение хорошей устойчивости, управляемости и демпфирующих свойств во всём эксплуатационном диапазоне скоростей и высот полета;

- исключение опасных аэроупругих явлений;

- обеспечение возможности полета в особых ситуациях.

Обширные исследования аэродинамических свойств самолетов при выборе их компоновки должны учитывать влияние многих факторов. Для военно-транспортных самолетов с крылом большого удлинения одним из фажнейших факторов является упругость конструкции. Так, например, для самолета Ил-76 в условиях установившегося горизонтального полета на высоте 5000 м при числе Маха 0,5 расчетные исследования эффективности поверхностей управления без учета упругости конструкции (т. е. без учета изменения формы самолета под действием внешних нагрузок) могут привести к погрешностям в расчетах до 25%.