1. Определение минимального коэффициента лобового сопротивления крыла

Минимальный коэф. лобового сопротивления крыла ищется по формуле (5):

, (5)

где С^’_{х min кр} = С_{хр min} + ∑ ∆С_х – минимальный коэффициент сопротивления изолированного крыла, состоящий из минимального коэффициента профильного сопротивления гладкого крыла и дополнительных вредных сопротивлений крыла ∑ ∆С_х (равных ~ 0,002 ÷ 0,003);

К_инт – коэффициент интерференции, зависящий от формы фюзеляжа и взаимного расположения крыла и фюзеляжа;

- отношение площади крыла под фюзеляжем к полной площади крыла.

Для низкоплана с круглым фюзеляжем коэф. интерференции = 0,25. Минимальный коэффициент профильного сопротивления крыла определяется по формуле (6):

, (6)

где – коэффициент трения плоской пластинки с длиной, равной эквивалентной хорде крыла, и с таким же, как у крыла, положением точки перехода ламинарного пограничного слоя в турбулентный;

- относительная толщина профиля крыла (не в процентах);

М_р – расчётное число М (но не больше М_кр).

Расчёт С_{х р min} производим в следующем порядке:

1) Определим расчетное число Рейнольдса по формуле (7):

(7)

где ν_н – кинематический коэф. вязкости (в нашем случае ν_н = 3,26 10^-5 );

– расчетная скорость полета, м/с;

– эквивалентная хорда, м, b_э = 9,5 м

Получим Re₁ = 4,4 10⁷, Re₂ = 7,9 10⁷.

2) Определим точку перехода ламинарного пограничного слоя в турбулентный . Для стреловидного крыла = 0. По графику [1, с.5] определяем = 0,0048, = 0,0042 – коэффициенты трения плоской пластинки.

3) Найдем С_{х р min} по формуле (6), получим С_{х р min1} = 0,011, С_{х р min2} = 0,012.

4) Определяем минимальный коэффициент лобового сопротивления по формуле (5). Отсюда получим С_{х min1} = 0,012, С_{х min2} = 0,013.

1.2 Определение коэффициента лобового сопротивления оперения

Коэффициент профильного сопротивления оперения определяется аналогично определению коэффициента профильного сопротивления крыла. Для сокращения работы его можно выбрать в пределах .

В площадь оперения входит площадь горизонтального оперения (включая подфюзеляжную часть) и площадь вертикального оперения (только киль и руль поворота). Примем коэффициент лобового сопротивления оперения равным .

1.3 Определение лобового сопротивления фюзеляжа и гондол двигателей

Коэффициент лобового сопротивления фюзеляжа находится по формуле (8):

, (8)

где – коэффициент лобового сопротивления фюзеляжа, отнесенный к площади его миделя S_м;

S_п / S_м – отношение поверхности фюзеляжа к площади его миделя;

C_f – коэффициент трения плоской пластинки (одной стороны);

η_с – коэффициент, учитывающий толщину фюзеляжа по сравнению с плоской пластинкой;

η_м – коэффициент, учитывающий влияние сжимаемости воздуха;

∆С_хф – увеличение коэффициента лобового сопротивления фюзеляжа, вызванное наличием и носовой части фонаря пилотской кабины, ∆С_хф = 0,005 0,01 (отнесено к миделю фюзеляжа).

Расчёт С_хф произведем в следующем порядке:

1) По V_p и Н_р подсчитаем число Рейнольдса фюзеляжа по формуле (9):

. (9)

Получим Re_ф1 = 303,3 10⁶, Re_ф2 = 485,2 10⁶.

2) Из графика [1, с.8] по Re_ф определим , .

3) Подсчитаем удлинение фюзеляжа по формуле (10):

, (10)

где – длина фюзеляжа, м;

d_э – диаметр круглого фюзеляжа, равновеликого по площади миделю данного фюзеляжа, м, который определяется по формуле (10.1):

d_э = (10.1)

где – площадь миделя фюзеляжа, м².

Отсюда получим λ_ф .

4) Из графика [1, с.9] по λ_ф найдём общая и ,

5) Подсчитываем поверхность фюзеляжа по формуле (11):

. (11)

Тогда получим .

6) принимаем равным 0,005.

Подсчитаем коэффициент лобового сопротивления фюзеляжа по формуле (8) и получим , .

Коэффициент лобового сопротивления гондол двигателей примем равным .