1. Гипотеза сплошности в аэродинамике основана на том, что расстояние между молекулами воздуха и свободный пробег молекул малы по сравнению с обтекаемым воздухом телом. В связи с этим принимается, что воздух (и вода) однородная, сплошная, без разрывов масса. Критерием применимости гипотезы сплошности является число Кнудсена.

, где – характерный размер ЛА, a – межмолекулярное расстояние. При К ≥ 0,01 гипотезу сплошности можно рассматривать до высоты полета 100 км.

Гипотеза упрощает исследование процессов движения. Она позволяет рассматривать все механические характеристики жидкой среды – скорости, плотности, давления, числа М и т.д., как функции координат точки и времени. Эти функции предполагаются непрерывными и дифференцируемыми.

2. Стандартная атмосфера — условное вертикальное распределение температуры, давления и плотности воздуха в атмосфере Земли. Для СА принимают следующие условия: давление воздуха на среднем уровне моря при температуре 15 °C равно 1013 мб (101,3 кН/м² или 760 мм рт. ст.), температура уменьшается по вертикали с увеличением высоты на 6,5 °C на 1 км до уровня 11 км (условная высота начала тропопаузы), где температура становится равной −56,5 °C и почти перестаёт меняться.

Строение:

• Тропосфера

• Тропопауза

• Стратосфера

• Стратопауза

• Мезосфера

• Мезопауза

• Термосфера

• Термопауза

• Экзосфера

3. Основные физико – химические характеристики воздуха:

• Масса

• Давление (характеризуется действием сил по нормали)

• Температура (характеризуется средней кинематической скоростью движения молекул)

• Массовая плотность (масса воздуха в единице объема)

• Относительная плотность ( )

4. Вязкость воздушной среды – способность ВС сопротивляться сдвигу.

5. Сжимаемость – свойство воздуха изменять свою плотность при изменении давления. Характеризуется величиной .

6. Кинематические хар-ки воздушного потока:

• Линия тока ( кривая, в каждой точке которой вектор скорости движения частицы направлен по касательной к ней)

• Поверхность тока (образована линиями тока)

• Трубка тока (поверхность, образованная линиями тока, проходящими через все точки некоторого замкнутого контура)

• Струйка тока (Поток жидкости, протекающий в трубке тока. Элементарную струйку можно представить также как совокупность линий тока, проходящих через бесконечно малое сечение ds, а разность скоростей соседних линий тока бесконечно мала.)

4. Методы изучения взаимодействия между воздушной средой и ла.

Для определения полной аэродинамической силы и аэродинамического моменты используют методы экспериментальной аэродинамики, в частности испытания моделей в аэродинамических трубах.

Схема аэродинамической трубы:

Вентилятор 7, приводимый во вращение электродвигателем 8, засасывает в трубу воздух через форкамеру 3 и сопло 4. Поток воздуха, пройдя спрямляющую решетку (хонейкомб) / и детурбулирующую сетку 2, становится плоскопараллельным и входит в рабочую часть 5, где установлена испытуемая модель. Из рабочей части поток попадает в диффузор 6 и затем выбрасывается в окружающее пространство.

Упрощенная схема:

Обращение движение заключается в выборе системы координат. Связываем начало системы координат с креслом пилота, тогда самолет считаем неподвижным, обтекаемым воздухом. Прямое движение - самолет движется в неподвижном воздухе.

4. Установившееся движение – движение, при котором скорость потока в каждой точке с течением времени не меняется. Движение жидкости называется неустановившемся, если ее параметры течения (т.е. скорость, давление, плотность и др.) изменяются по времени. 

5. Модели обтекания ла воздушным потоком.

Симметричное обтекание:

За пластиной, установленной поперек воздушного потока, образуются мощные завихрения. Сила, с которой воздушный поток воздействует на нее, максимальна.

При обтекании шара зона вихрей будет существенно меньше, так как воздуху 'проще' обтекать закругленные поверхности.

При обтекании тела каплевидной формы завихрений практически не образуется. Сила взаимодействия минимальна.

Несимметричное обтекание:

П ри обтекании наклоненной пластины воздушная масса - отбрасывается 'вниз'. Пластина же 'стремится вверх', как бы отталкиваясь от набегающего потока воздуха. Именно на принципе отклонения полной аэродинамической силы от направления движения воздушного потока основывается возможность полетов почти всех типов ЛА тяжелее воздуха.

4. Уравнение неразрывности воздушной среды.

Частный случай всеобщего закона сохранения материи

4. Уравнение Бернулли для несжимаемого газа.

Частный случай уравнения сохранения энергии.

4. Уравнение Бернулли для сжимаемого потока.

4. И змерение скорости воздушного потока. Трубка Пито (ПВД).

Принцип действия основан на измерении статического и полного давлений. Две трубки размещены в потоке. Внутренняя трубка воспринимает полное давление, внешняя – статическое давление. Далее из закона Бернулли высчитывается скорость потока. Квадрат скорости потока пропорционален перепаду давления в манометрической коробке.

4. Особенности сверхзвуковых течений газа.

При движении потока со сверхзвуковой скоростью за источником возмущений остается группа сферических звуковых волн, которые будут сноситься встречным потоком, образуя конус возмущений. Таким образом, характерной особенностью сверхзвуковых течений газа является распространение возмущений только внутри конуса возмущения (конуса Маха), который отделяет возмущенную область от невозмущенной.