Поляра крила першого і другого роду

Загальний опір крила складається з сили тертя, тиску при нульовій піднімальній силі і індуктивного опору, який залежить від піднімальній силі. Коефіцієнт опору дорівнює:

, (5.45)

де , .

Залежність коефіцієнта опору крила від коефіцієнта піднімальної сили називається полярою першого роду. Для плоского незакрученого крила з симетричним профілем () на лінійній ділянці залежності коефіцієнта піднімальної сили від кута атаки () поляра описується рівнянням параболи (1) (рис. 5.22). В інших випадках рівняння поляри має більш складний вигляд.

Рис. 5.22. Поляра першого роду

При куті атаки, що дорівнює критичному (), коефіцієнт піднімальної сили досягає свого максимального значення () і при подальшому зростанні кута атаки падає, а коефіцієнт опору інтенсивно зростає, що пояснюється зривом потоку з крила.

Проекції сумарної аеродинамічної сили на зв’язану з крилом систему координат, називають поздовжньою і нормальною силами. Залежність коефіцієнта поздовжньої сили від коефіцієнта нормальної сили називають полярою другого роду(рис. 5.23). Аналітично вона виглядає таким чином:

. (5.46)

Рис. 5.23. Поляра другого роду

При обтіканні крила з підвищенням кута атаки зростає підсмоктуюча сила (коефіцієнт зростає), при цьому коефіцієнт зменшується і може стати від’ємним (з’являється тягнуча сила у площині крила) (рис. 5.23). При появі зриву на крилі підсмоктуючи сила падає і при подальшому зростанні кута атаки збільшується.

Контрольні питання до розділу 5

1. Яким чином виявляє себе в’язкість повітря при великих числах Рейнольдса, характерних для обтікання частин ЛА?

2. Що називається примежовим шаром?

3. Як розподіляються за товщиною примежового шару швидкість, тиск, густина, температура, напруга тертя?

4. За яких умов ламінарний шар переходить у турбулентний, як при цьому змінюється профіль швидкості?

5. Які припущення приймаються в теорії примежового шару, як з їх урахуванням записуються рівняння руху газу в примежовому шарі?

6. Які інтегральні співвідношення використовуються в теорії примежового шару, їх фізична сутність і призначення?

7. Як записується рівняння Кармана для нестисливої і стисливої рідини?

8. Розв´язання рівняння Кармана при ламінарній течії біля плоскої пластини.

9. Розв´язання рівняння Кармана при турбулентній течії біля плоскої пластини.

10. У чому полягає явище відриву примежового шару, за яких умов воно реалізується?

11. Умови переходу ламінарного примежового шару в турбулентний, їх залежність від початкової турбулентності.

12. Як залежить опір циліндра від числа Рейнольдса?

13. Що є тепловим примежовим шаром, профіль швидкості і температури у ньому?

14. Яким чином визначається коефіцієнт теплопередачі у тепловому примежовому шарі?

15. Як визначається температура стінки, як вона впливає на коефіцієнт тертя?

16. Складові профільного опору.

17. Опір крила та його складові.

18. Вплив числа Рейнольдса на аеродинамічні характеристики крил.