Аеродинаміка літаючої моделі

РЕФЕРАТ

$

на тему:

“Аеродинаміка літаючої моделі”

Впливаючи на крило, повітряний потік крім горизонтальної сили лобового опору, спрямованої назад, викликає поперечну вертикальну силу, що використовується для підтримки авіамоделі в повітрі, тобто для польоту, і називається тому піднімальною силою.

Ця піднімальна сила обумовлена рухом повітря і є, отже, динамічною піднімальною силою. Однак піднімальна сила крила залежить не тільки від форми, $профілю і площі горизонтальної проекції крила, але і від кута атаки. Любою профіль досягає максимальної$ піднімальної сили тільки при визначеному куті атаки. Варто збільшити цей кут, і потік почне зриватися з верхньої поверхні і стане турбулентним. Сила лобового опору в результаті цього істотно зросте, а піднімальна сила зменшується. Крім того, при збільшенні кута виявляється і дуже неприємна властивість багатьох профілів — зсув центра тиску. Центри ваги і тиску авіамоделі повинн раполагаться поблизу друг від друга і лежати на одній вертикалі. У більшості моделей він лежить у крапці відповідної 30% хорди (ширини) крила. Через зсув центра тиску авіамодель утрачає стійкість у польоті. Тому варто вибир$ати такий профіль, у якого центр тиску зі зміною кута атаки зміщається якнайменше. При негативних кутах атаки крила потік зривається з йо$го нижньої поверхні, лобовий опір також зростає, а піднімальна сила зменшується.

Навантаження на крило визначаються як відношення ваги моделі в грамах при зльоті до загальній несущій поверхні в квадратних дециметрах, що складається з площі поверхні крила і стабілізатора (несущої називається поверхня, що створює піднімальну силу) і виражається в грамах на квадратний дециметр. П$ланера мають відносно малу швидкість зниження і мале навантаження на крило. Швидкісні моделі з великою швидкістю зниження, мають,$ як правило, високі навантаження на крило. При цьому кожен профіль розрахований на цілком визначене навантаження на крило. Істотне перевищення цього максимального значення погіршує літні якості моделі.

Тепер кілька слів про стійкість моделі в польоті. Мова йде про динамічну стійкість, що повинна забезпечуватися по трьох взаємно перпендикулярних осях Осі являють собою лінії, що перетинаються в$ центрі ваги авіамоделі. Звичайно авіамодель повинна розвертатися навколо кожної осі за допомогою окремого керма. елерони забезпечують розворот навколо подовжньої осі, кермо висоти — навколо поперечної, кермо повороту — навколо висотної осі.

Модель повинна бути стійкої по всім трьо$х осях. Стійким називається такий стан моделі в польоті, коли при відхиленні від свого первісного положення (за рахунок поривів чи вітру висхідних теплових потоків) вона самостійно, без допомоги рулей, повертається в колишнє, нормальне положення.

Поняття подовжньої стійкості відноситься до обертання моделі навколо поперечної осі. Вона визначається площами крила і стабілізатора, їхніми кутами атаки і далекістю стабілізатора від центра ваги. Подовжня стійкість моделі може$ бути істотно підвищена вибором профілів зі стабільним центром тиску.

Поперечна стійкість виявляється при обертанні моделі навколо подовжньої осі. Поперечну стійкі$сть можна істотно підвищити, додавши крилу V-образну форму.

При крені моделі діючі поверхні обох половин крила виявляються неоднаковими. велика діюча поверхня створює велику піднімальну силу, а отже, і більший зворотний момент обертання, що повертає модель у нормальне положення.

Для моделей б$ез елеронів варто подбати про підвищену поперечну стійкість, одержати яку можна вибором відповідної V-бразной форми крила. Для надійної стійкості достатній кут 5°-8° (при наявності еле$ронів 5°-5°).

Шляхова стійкість відноситься до обертання авіамоделі навколо осі висоти. Утримання на курсі забезпечується в польоті головним чином кермом напрямку. Однак при польоті по кривій шляхова стійкість безпосередньо зв’язана з поперечною стійкістю (на кривої траєкторії модель летить із креном, розвертаючись при цьому вокру;- подовжньої і вертикальної осей), тому занадто сильний вп$лив рулячи напрямку небажано. Розворот моделі навколо вертикальної осі (а отже, і занадто різку реакцію на відхилення рулячи напрямку) можна обмежити вибором щодо великої поверхні бічного перетину. Шляхова стійкість підтримується також і за рахунок того, що ефективний опір однієї з половин крила п$ри нишпоренні стає більше, ніж в іншої (аналогічний ефект виявляється V-образна форма крила на поперечну стійкість). Нишпоренням називають незначні кутові відхилення літального апарата від основного напрямку в горизонтальній площині щодо вертикальної осі при прямому положенні рулячи. Стабілізуючий ефект можна підвищити доданням крилу стреловидной форми. На практиці усі види стійкості тісно переплетені один з одним. Ми познайомилися тут тільки з найважливішими$ положеннями аеродинаміки.

Post Comment