4 Улучшение аэродинамических характеристик ла

Программа даёт возможность показать заказчику направления улучшения аэродинамических характеристик выбранного самолёта. Это позволяет ему предъявить обоснование требования к перевозчику или авиастроительной фирме по модернизации парка грузовых самолётов, под решение объёмных транспортных задач длительного пользования.

С этой целью используется программа расчёта аэродинамических характеристик самолётов, основанное на методике Э.Торенбика [17] реализованной в электронном пособии [19].

Расчёт аэродинамических характеристик самолёта проводиться на основе уже имеющейся базы данных после нажатия клавиши «Улучшить аэродинамическое качество». При этом вводятся все необходимые в аэродинамическом расчёте геометрические параметры - рисунок 4.30. Далее вводятся высота полёта - рисунок 4.32. После нажатия кнопки «Расчёт» проводиться расчёт аэродинамических характеристик ЛА и открывается окно «результаты расчёта», рисунок 4.33. Если пользователь не введёт высоту, то выскочит сообщение об ошибке - рисунок 4.31.

Рисунок 4.30 - Ввод и проверка геометрических параметров

Рисунок 4.31 - Ввод высоты полёта

Рисунок 4.32 - Расчёт внешних параметров

После того, как проделан расчёт внешних параметров, рисунок 4.32, нажимаем кнопку «РАСЧЁТ». Перед пользователем открывается новое окно с расчётами, рисунок 4.33.

Рисунок 4.33 - Результаты расчёта

В окне «Результаты расчёта» представлены основные посчитанные аэродинамические параметры: скорость звука в воздухе, крейсерское число Маха, Критическое число Маха для крыла, расчётная скорость, аэродинамическое качество. С правой стороны окна представлены таблицы докритических и закритических поляр.

При этом данные расчёта хорошо сочетаются с аэродинамическими характеристиками данного самолёта. Так в расчёте самолета Ту-204 , в то время как согласно [18] для Ту-204 в диапазоне М=0,4…0,67 , в расчёте, а согласно [19]…17,8.

В левой части окна имеются кнопки по построению докритических и закритических поляр. В аэродинамическом расчёте можно просмотреть диаграммы критических и закритических поляр ( Рисунки 4.34 и 4.35).

Рисунок 4.34 - Докритическая поляра

Рисунок 4.35 - Закритические поляры

Масштабирование графика поляры осуществляется при помощи выделения нужной области графика компьютерной мышью, рисунок 4.36.

Рисунок 4.36 - Масштабирование поляры

При нажатии на кнопку «B Excel» программа автоматически загрузит значения критической и закритической поляры в таблицу Excel, где пользователь (может) построить графики и распечатать результаты. Рисунок 4.37.

Рисунок 4.37- Загрузка значений в Excel

Нажатие на кнопку «Улучшения аэродинамического качества», открывается окно для выбора направления улучшения параметров: повысить качество или увеличить крейсерскую скорость. На рисунке 4.38 представлен общий вид окна «Улучшения аэродинамического качества».

Рисунок 4.38 - Улучшение аэродинамического качества

После нажатия клавиши «Повысить качество», программа выведет базовые значения параметров, которые нужно изменить – Рисунок 4.39.

Рисунок 4.39 – Повысить качество

Пользуясь рекомендациями [18] можно повысить аэродинамическое качество за счёт увеличения удлинения , уменьшения стреловидности, уменьшить относительную толщину профиля крыла.

В примере расчёта показано увеличение размаха крыла самолёта Ту-204 от 41,7 до 42,5 метров. После перерасчёта качество возрастёт от 17,2 до 17,6.(Рисунок 4.40)

Рисунок 4.40 - Изменение размаха крыла

Уменьшив относительную толщину профиля крыла Ту-204 на 0,2, не меняя размах, получаем изменение аэродинамического качества с 17,2 до 17,5, рисунок 4.41.

Рисунок 4.41 - Изменение относительной толщины профиля крыла

Меняя одновременно параметр удлинения и относительную толщину крыла с 0,12 до 0,1 и выполняя перерасчёт получаем возрастание качества с 17,2 до 17,8, рисунок 4.42.

Рисунок 4.42 - Влияние изменение размаха крыла и относительной толщины профиля крыла

По результатам предварительных расчётов можно сказать, что повышение размаха крала на 2% приводит к увеличению на 2,33%, уменьшение относительной толщины профиля крыла от 12% до 10% приводит к повышению качества на 1,7%, а их совместное изменение приводит к увеличению аэродинамического качества на 3,5%.