Расчет закритических поляр самолета

 

При числах Маха больше критического () возникает дополнительное волновое сопротивление, обусловленное появлением скачков уплотнения.

Общее сопротивление самолета является суммой сопротивлений, соответствующих докритическим скоростям полета и волновых;

(4.1)

Каждому числу М_∞ соответствует своя поляра. В курсовой работе закритические поляры рассчитывают в диапазоне <М_∞< 0,95 с шагом =0,05.

Волновое сопротивление самолета при расчетах представляют в виде суммы пассивного волнового (при с_уа =0) и индуктивно-волнового , зависящего от с_уа, сопротивлений:

(4.2)

Будем считать, что индуктивно-волновое сопротивление создает только крыло, при его определении коэффициент подъемной силы берется в диапазоне от 0 до 0,6 с шагом 0,1. Остальные элементы создают только пассивное волновое сопротивление и при их расчете принимается c_ya =0.

Значения (c_ya) сопротивления при были рассчитаны в разд. 3. (см. формулу (3.7)).

Коэффициент волнового сопротивления самолета при вычисляют по приближенной формуле

(4.3)

 

где - коэффициент волнового сопротивления крыла; , - коэффициенты пассивного волнового сопротивления горизонтального и вертикального оперений, коэффициент волнового сопротивления фюзеляжа, - коэффициент волнового сопротивления гондол двигателей j-го типа, n_j - число мотогондол двигателей j-го типа; S, S_ГО, S_ВО, S_мф, S_МГj - площади крыла, горизонтального и вертикального оперения, миделя фюзеляжа и гондол двигателей j-го типа соответственно.

Коэффициент волнового сопротивления крыла, горизонтального, вертикального оперения и пилонов определяют в следующей последовательности:

По формулам (2.1)-(2.2) в зависимости от типа профиля рассчитывают критическое число Маха .

Если , то волновое сопротивление определяется формулой

(4.4)

Если , волновое сопротивление определяется формулой

(4.5)

Здесь эмпирические константы равные и n =2,5.

При расчете пассивного волнового сопротивления горизонтального и вертикального оперений полагают c_ya =0, для получения волнового сопротивления крыла задают значения c_ya = (0; 0,1; 0,2;0,3; 0,4; 0,5; 0,6).

 

Коэффициент пассивного волнового сопротивления фюзеляжа вычисляют по формуле

(4.6)

Здесь максимальный коэффициент волнового сопротивления фюзеляжа определяется по формуле

(4.7)

где -удлинение фюзеляжа; - удлинение его хвостовой части. Безразмерная переменная определяется формулой

(4.8)

В формуле (4.7) - критическое число Маха фюзеляжа, определяется по формулам (2.3) или (2.4), его численное значение не округляется. Если , полагают , это соответствует отсутствию волнового сопротивления.

Коэффициент волнового сопротивления гондол двигателей рассчитывают так же, как и с_{ха вф}, но для фиктивного тела вращения, схема построения которого показана на рис. 4.1.

Критическое число Маха мотогондолы двигателей определяется по формуле (2.4). При отсутствии точных данных о форме мотогондолы можно приближенно принять =2,5..3.

 

Рис.4.1 К определению волнового сопротивления мотогондол

 

Расчет сетки закритических поляр удобно проводить в табличной форме (см. табл.2*).

 

Таблица 2.*

Расчет сетки закритических поляр