4. Аеродинамічна якість крила

З точки зору аеродинаміки найбільш вигідним буде таке крило, яке володіє

здатністю створювати можливо більшою підйомну силу можливо меншому лобовому

опорі. Для оцінки аеродинамічної досконалості крила вводиться поняття аеродинамічного

якості крила.

Аеродинамічною якістю крила називається відношення підйомної сили до сили лобового

опори крила на цьому куті атаки

де Y- підйомна сила крила;

Q- сила лобового опору крила.

де С_у-коефіцієнт підйомної сили крила;

С_х- коефіцієнт сили лобового опору крила.

Чим більше аеродинамічна якість крила, тим воно досконаліше. Величина якості для

сучасних літаків може досягати 14-15, а для планерів 45-50. Це означає, що крило літака

може створювати підйомну силу, що перевищує лобовий опір в 14-15 разів, а у планерів навіть в 50 разів.

Аеродинамічна якість характеризується кутом θ (див. Мал. 3.7).

або

5. Поляра крила

Для різних розрахунків льотних характеристик крила особливо важливо знати одночасне зміна Су і Сх в діапазоні льотних кутів атаки. Для цієї мети будується графік залежності коефіцієнта Су від Сх, що називається полярою.

Для побудови поляри для цього крила, крило (чи його модель) продувається в

аеродинамічній трубі при різних кутах атаки. При продуванні для кожного кута атаки

аеродинамічними вагами заміряються величини підйомної сили Y і сили лобового опору Q.

Визначивши величини сил Y і Q для цього профілю, обчислюють їх аеродинамічні коефіцієнти С_у і С_х.

Такий розрахунок робиться для кожного кута атаки. Результати вимірів і обчислень заносяться в таблицю.

Для побудови поляри проводяться дві взаємно перпендикулярні осі. На вертикальній осі відкладають значення С_у, а на горизонтальній - С_х. Масштаби для С_у і С_х зазвичай беруться різні.

Прийнято для С_у брати масштаб в 5 разів більше, ніж для С_х, оскільки в межах льотних кутів атаки діапазон зміни С_у у декілька разів більше, ніж діапазон зміни С_х. Кожна точка отриманого графіка відповідає певному куту атаки.

Назва "поляра" пояснюється тим, що цю криву можна розглядати як полярну діаграму, побудовану на координатах коефіцієнта повної аеродинамічної сили С_R і ϕ, де ϕ, - кут нахилу повної аеродинамічної сили R до напряму швидкості набігаючого потоку (за умови, якщо масштаби С_у і С_х узяти однаковими).

Мал. 3.10 Принцип побудови поляри крыла Мал. 3.11 Поляра крила

Якщо з початку координат (Мал. 3.10), поєднаного з центром тиску профілю, провести вектор будь-якій точці на полярі, то він буде діагоналлю прямокутника, сторони якого

відповідно рівні С_y і С_х. лобового опору і коефіцієнта підйомної сили від кутів атаки -

так звана поляра крила.

Оскільки коефіцієнти Сy і Сх пропорційні аеродинамічним силам, то неважко переконатися що кут, між векторами С_r і С_y, є кутом якості θ. Кут якості θ

можна безпосередньо заміряти на полярі, побудованій в рівних масштабах С_y і С_х, а оскільки поляри побудовані, як правило, на різномасштабних коефіцієнтах Сy і Сх, то кут якості визначається з відношення