Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:Расчет аэродинамических характеристик самолета с механизацией крыла. Учебное пособие
.pdf
31
характеризуется величинами
max с го и мг
1,38
ya
с
з
( 0) с го без мг
0,083
ya
с
з.ф з.габ з.н
0,59
0,0932S
з
0,157dS
з
30
з
0,195S
зф
з ср з
0,33bS
з
( , ) 0,582f b d
з ф з габ з н
0,65ff
з
( ) 1f
з
з
(з) ( 0) ( 0 ) з ф з з
, 0,94
ya ya
с с f b d f f
и
(здесь индекс «го» и «мг» обозначают соответственно «горизонтальное
оперение» и «мотогондолы» двигателей).
Рис. 24
Закрылок изменяемой геометрии характеризуется геометрическими
параметрами: относительным размахом
; относи-
тельным увеличением площади крыла при выдвижении закрылков
. Среднее значение параметра
.
Первое положение закрылка. Закрылок изменяемой геометрии
представлен в конфигурации однощелевого закрылка с углом отклоне-
ния
; площадь закрылка
; средняя хорда
.
В соответствии с графиками на рис. 21–23:
,
;
,
.
32
Второе положение закрылка. Закрылок изменяемой геометрии
хв
10
з ср
0,33 0,05 0,38b
з
( , ) 0,62f b d
(з)( 0)
1,75
ya
c
осн зв
30
хв
10
(з)( 0)
зф
з
(з)( 0)
, 1,17
0,05
ya
ya ya
c
c f b d f c
осн зв
40
хв
40
з ср
0,33 0,05 0,06 0,44b
з
( , ) 0,65f b d
(з)( 0)
2,35
ya
c
(з )( 0)
1,64
ya
c
max (з )( 0)
()
ya ya
с f с
зз
max( 0) max( 0) (з )( 0)
11
ya ya ya
с с S k S c
max
1,51 0,547 0,94 2,04;
ya
с
max
1,51 0,547 1,17 2,15;
ya
с
max
1,51 0,547 1,64 2,43.
ya
с
(з )( 0 )ya
c
з
max( 0)ya
с
Положение
закрылка
(з)( 0)ya
c
maxya
с
Расчет
Эксперимент
Расчет
Эксперимент
1
2
3
0,94
1,17
1,64
0,91
1,13
1,67
2,0
2,15
2,43
2,04
2,12
2,48
представлен в конфигурации двухщелевого закрылка с отклоненным
на угол
хвостиком. Средняя хорда
.
Для расчета используем данные для двухщелевого закрылка (см.
рис. 8, в и рис. 11):
;
,
,
,
.
Третье положение закрылка. Закрылок изменяемой геометрии
представлен в конфигурации трехщелевого закрылка типа, изображенного на рис. 8, в, с углами отклонения
хорда
(см. рис. 13);
.
,
Зависимость
для данных видов закрылка
и
. Средняя
,
имеет вид
.
Для первого положения закрылка
для второго положения закрылка
для третьего положения закрылка
В таблице показаны расчетные значения коэффициентов
и
и экспериментальные данные.
33
5. ЭФФЕКТИВНОСТЬ ЩЕЛЕВОЙ МЕХАНИЗАЦИИ
max(пр)ya
c
пр
b
пр
,xy
пр1
,xy
пр1
пр
b
пр
,xy
пр
0,12 0,17b
max
0,09 0,12c
опт пр1
пр1
(1,15 1,25) cosxb
пр1
пр1
опт
(0,75 0,85) sinyb
пр1
,,xy
пр
b
пр
пр
0,2b
ПЕРЕДНЕЙ КРОМКИ КРЫЛА
Эффективность щелевой механизации передней кромки крыла оце-
нивается величиной приращения коэффициента максимальной подъемной силы
ни как величинами геометрических параметров (относительные хорда
и размах
тельно основного крыла.
Влияние расположения предкрылка относительно крыла
Взаимное расположение предкрылка относительно основного кры-
ла определяется относительными координатами
ния предкрылка
Значения
щие наибольшее приращение коэффициента подъемной силы при заданных геометрических параметрах
ми. Значения оптимальных параметров в значительной степени зависят
от формы исходного профиля и относительной хорды предкрылка.
Ориентировочно оптимальные значения
сительной хордой
толщиной
формулам:
. Это приращение определяется в равной степе-
), так и взаимным расположением предкрылка относи-
и углом отклоне-
.
и угла отклонения предкрылка
и
, называют оптимальны-
, обеспечиваю-
для предкрылка с отно-
для профилей с относительной
могут быть определены по следующим
Окончательное определение оптимальных параметров
возможно только по результатам экспериментальных исследований,
так как для оценки эффективности предкрылка необходимо знание
аэродинамических характеристик в области критических углов атаки.
Геометрическими параметрами предкрылка, определяющими его
эффективность, являются относительная хорда
размах
Влияние геометрических параметров предкрылка
и относительный
. Увеличение относительной хорды предкрылка до
.
34
приведет к увеличению его эффективности с точки зрения
maxya
с
крит
пр
maxya
с
ya
с
пр
критического угла атаки
.
и
Влияние относительного размаха предкрылка
на
харак-
теризуется специфическими особенностями. Типичный пример зависимости
приведен на рис. 25. Так, влияние параметра
увеличивающегося от концевых сечений крыла к корневым сечениям
или к борту фюзеляжа, состоит в следующем:
,
Рис. 25
35
предкрылок, занимающий 30…40 % размаха консольной части
maxya
с
maxya
с
пр
max
()
ya
сf
крит
сечya
с
maxya
с
крит
maxya
с
сечya
с
maxya
с
крит
крит
крит
з
maxya
с
крит
,xy
пр
пр1
max max
,
ya ya
с с b f
крыла, практически не увеличивает
исходного крыла;
наибольшее приращение
достигается при распростране-
нии предкрылка вдоль всего размаха крыла;
зависимость
характер.
возрастающая и имеет нелинейный
Для предкрылка, занимающего 30…40 % размаха консольной части
крыла, увеличение угла атаки свыше
тому, что в сечениях, обслуживаемых предкрылком,
ется, а на остальной части крыла уменьшается. В итоге
исходного крыла ведет к
увеличива-
не уве-
личивается. Однако влияние концевых предкрылков благоприятно сказывается на характеристиках продольной и боковой статической
устойчивости, эффективности элеронов и др.
Увеличение размаха предкрылка в сторону корневых сечений приводит к тому, что при
приращение
в сечениях крыла,
обслуживаемых предкрылком, становится больше, чем уменьшение
на остальной части крыла. В итоге несколько увеличиваются
и
.
Если предкрылок расположен по всему размаху крыла, то во всех
сечениях
больше
исходного крыла. В этом случае эффект
предкрылка реализуется максимально.
Стреловидность, сужение крыла, а также особенности его аэродинамической компоновки, наличие различных видов закрылков вносят
только количественное изменение в описанную выше схему влияния
параметра
на величины
и
.
Метод расчета коэффициента подъемной силы крыла
Максимальная эффективность предкрылка может быть оценена для
случая, когда параметры
при отклонении предкрылка
и пр являются оптимальными:
36
где
пр1
maxya
сb
2
пр
(3 2 ) при 0,
0 при 0.
L L L
f
L
пр
ф
(0,3 0,35)
1 (0,3 0,35)
L
пр
()f
пр1
maxya
сb
пр1 пр1
max
( ) (5 7)
ya
с b b
– приращение коэффициента максимальной подъ-
емной силы от предкрылка, занимающего весь размах крыла,
Функция, отражающая влияние относительного размаха предкрылка:
Здесь
. График функции
рис. 26.
Рис. 26
При отсутствии экспериментальных данных
приближено определить по формуле
приведен на
можно
.
37
6. ВЫБОР ПАРАМЕТРОВ И АЭРОДИНАМИЧЕСКИХ
з
b
з
з
0,2 0,4,b
з
0 1,
зз
0,3 0,8b d b
з
b
maxya
с
ФОРМ ЩЕЛЕВОЙ МЕХАНИЗАЦИИ КРЫЛА
Геометрические параметры
,
, S и вид закрылков выбирают-
ся в соответствии с тактико-техническими требованиями, предъявляемыми к данному самолету, и необходимым значением коэффициента
максимальной подъемной силы крыла.
Рекомендуются следующие диапазоны изменения основных геометрических параметров закрылков:
.
Проектирование однощелевого закрылка
При заданной форме исходного профиля и выбранных значениях
параметров
и d форма профиля закрылка определяется в соответ-
ствии с графиком, приведенным на рис. 27. В соответствии с особенностями формы исходного профиля в полученный контур профиля закрылка могут быть внесены соответствующие коррективы,
направленные на увеличение
.
Рис. 27
38
Кинематика отклонения однощелевого закрылка определяется зна-
з
( , )x f d
з
( , )h f d
опт з
3
0,45 1 sin
2
xd
опт з
0,02 1 cos3 1,2 2,7 0,006hd
опт
x
опт
h
чениями параметров
,
.
Для оптимального варианта кинематики
,
.
На рис. 28 показаны оптимальные значения
и
для одно-
щелевого закрылка, соответствующие различным значениям параметра d.
Рис. 28
39
Проектирование двухщелевых закрылков
д
з
(0,2 0,35)bb
max
(0,09 0,12)c
max
(0,2 0,25)
c
x
max
(0,1 0,12)f
max
(0,4 0,5)
f
x
2
x
2
h
д
2 д
cos (0,01 0,03)xb
2
0,01h
(з )( 0 )ya
c
maxya
с
Основным принципом при проектировании двухщелевых закрылков является применение принципа закрылка или предкрылка к однощелевому закрылку.
Применение принципа предкрылка приводит к двухщелевому закрылку с дефлектором, что позволяет увеличить критический угол отклонения двухщелевого закрылка по сравнению с его значением для
однощелевого закрылка и увеличить его максимальную эффективность.
Рекомендуется следующее соотношение хорд дефлектора и основного звена:
. Профиль основного звена двухщелевого
закрылка строится с помощью графика на рис. 27 так же, как для однощелевого закрылка.
Проектирование профиля дефлектора связано с ограничениями по
расположению дефлектора в контуре исходного профиля при убранном положении закрылка.
Ориентировочные геометрические параметры профиля дефлектора:
определяется координатами
щих пределах:
крылку с «хвостиком», что позволяет увеличить эффективность закрылка при одинаковом с однощелевым закрылком угле отклонения
основного звена.
крылки этого типа позволяют иметь большее расстояние от задней
кромки закрылка до земли, чем одно- и многощелевой закрылки с дефлектором (рис. 29).
,
,
,
.
Взаимное расположение дефлектора и основного звена закрылка
и
, которые изменяются в следую-
,
.
Применение принципа закрылка приводит к двухщелевому за-
При заданных значениях
и
многощелевые за-
40
Рекомендуются следующие размеры звеньев двухщелевого за-
хв з
(0,3 0,5)bb
осн зв з
(0,5 0,7)bb
крылка с хвостиком:
Формы профиля основного звена и хвостика определяются в соответствии с графиком, приведенным на рис. 27, как и для однощелевого
закрылка. Оптимальная кинематика отклонения двухщелевых закрылков такая же, как для однощелевых закрылков.
Проектирование трехщелевых и четырехщелевых закрылков
Проектирование трех- и четырехщелевых закрылков ведется совместным применением принципов закрылка и предкрылка. Проектирование дефлектора трехщелевого закрылка аналогично проектированию дефлектора двухщелевого закрылка. Проектирование «хвостиков»
Рис. 29
,
.
Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]