Основы аэродинамики

Для того чтобы понимать особенности управления летательным аппаратом, нужно знать, что они тесно связаны с аэродинамикой аппарата, динамическими свойствами, конструкцией основных агрегатов (фюзеляжа, крыла, оперения, силовой установки, шасси) и прочих элементов, формирующих полетную конфигурацию. Так летчикам необходимо изучать основы аэродинамики.

Подъёмная сила: закон Бернулли

Крыло

Крыло использует сопротивление воздуха, проходящего вдоль его поверхности. Когда крыло перемещается по воздуху, оно способно производить подъёмную силу. Крылья, горизонтальное оперение, вертикальные поверхности хвоста и воздушные винты – всё это примеры аэродинамических поверхностей.

В общем случае, профиль крыла малого самолета будет выглядеть так же, как на рисунке выше. Передняя часть аэродинамического профиля – круглая, называется передней кромкой. Задняя часть делается узкой, конической и называется задней кромкой.

Читать дальше

Угол атаки

Угол атаки

Угол атаки – это угол между хордой линии крыла и траекторией полета. Во время посадки, самолет может иметь горизонтальное положение, но с большим углом атаки, так как траектория полета уходит вниз и идущий навстречу воздух проходит параллельно траектории полета. Во время набора высоты, самолет задирать высоко нос, но под небольшим углом атаки.

Угол атаки не следует путать с отношением самолета к поверхности Земли. Две переменные могут изменить подъёмную силу крыла в данной конфигурации:

Читать дальше

Планирование и ветер

Аналогично набору высот, на угол атаки и скорость при планировании ветер не влияет. Летные характеристики в этом случае остаются неизменными по отношению к воздушной среде, а вот дальность может существенно измениться.

Имеет смысл рассмотреть образуемую картину при встречном ветре, его попутном характере и полном штиле. Допустим, что самолет планирует, находясь изначально на некоторой высоте, к некоторой точке с выбранным режимом. Если будет ветер встречным, то его будет относить назад с некоторой скоростью и при этом угол планирования по отношению к земле несколько вырастет, а по отношению к воздушной массе останется стабильным. И в результате конечная точка сместится. Для лучшего понимания рассмотрим механику работы водопровода. При постоянном напоре в трубопроводе, если трубы меньшего диаметра, то скорость движения воды замедлится, в противном же случае будет расти. Так и с движениями воздушных потоков – если самолет движется против ветра, плотность преодолеваемого потока растет, что влияет на скорость, а, значит и на дальность при том же затраченном времени.
Читать дальше

Аэродинамические силы в самолетовождении

Обтекание твердых тел воздушным потоком сопровождается его деформацией, что, безусловно, влияет и на давление, и на скорость движения, а также на плотность и температуру струй потока. Возле тела, обтекаемого воздухом появляется область, в которой образовываются переменные давления и скорости воздуха. Разные по величине давления около твердого тела вызывают возникновение аэродинамического момента и силы, и распределение этих факторов зависит как от свойств обтекаемости тела, так и от его положения, а также конфигурации. Чтобы изучить физическую картину, которая происходит при обтекании тел воздухом применяют разные методы демонстрации видимого изображения этого процесса, которое в научных кругах принято называть аэродинамическим спектром.
Читать дальше

Зачем нужна для летательных аппаратов авторотация

При полетах на винт двигателя любого летательного аппарата влияет поток воздуха. Этот поток приводит к дополнительному вращению винта. Процесс этот называют  авторотацией. Авторотация происходит в любых винтах, и в самолетных, и в вертолетных. Но во многих аппаратах он становится аварийным способом совершить посадку.

Для самолета авторотация становится аварийным режимом. Если случайно остановится мотор, то поток воздуха может включить двигатель опять. Но при этом, если скорость самолета была большой, а двигателей несколько, возможно разворачивание самолета или может наступить кренящий момент. Чтобы этого избежать на двигателях всегда устанавливают дополнительные лопасти для флюгирования.
Читать дальше

Применение вариометра в планерах

В летающих аппаратах  существует очень большое количество разных приборов. Один из этих приборов называется вариометр. Это очень важный прибор, который измеряет скорость изменения высоты полета.

У вариометра достаточно простой принцип работы. Он основан на скорости изменения статического атмосферного давления в зависимости от высоты летательного аппарата.

Существует несколько видов вариометров. Лепестковый вариометр используют в основном для планеров. Самым чувствительным элементом прибора становится флажок,  который связан с указательной стрелкой. Поток воздуха давит на флажок, а стрелка указывает величину давления.
Читать дальше

Основы аэродинамики — часть 1

Когда самолет находится на земле и мотор не работает, единственная сила, которая действует на него, это сила тяжести, т. е. его собственный вес. Но в полете на самолет помимо силы тяжести действуют и другие силы.

Сила тяжести остается всегда одинаковой, на земле ли самолет или в воздухе, и поэтому приятно знать, что эта по­стоянная сила всегда с нами. Полет возможен только тогда, когда есть поступательная скорость (движение вперед); минимальная скорость полета у разных типов самолетов различна. Поступательная скорость получается за счет энергии от сгорания горючего, преобразуемой мотором в мощность, передаваемую воздушному винту, который и раз­вивает тяговое усилие.

Читать дальше

Аэродинамика крыла — часть 2

Подъемная сила (рисунок ниже) создается движением частиц воздуха над и под крылом. Ее можно получить или в случае, когда крыло самолета движется относительно воздуха с некоторой скоростью, или если струю воздуха пустить мимо неподвижного крыла. Общая форма крыла показана на рисунках: верхняя сторона более выпуклая, чем ниж­няя. Однако, у различных типов самолетов крылья делаются разной формы, в соответ­ствии с тем, для какой цели строится самолет.

Подъемная сила

Читать дальше

Практическая аэродинамика — часть 3

Сила сопротивления, оказываемая воздухом на тело, движущееся в нем, зависит не только от скорости и плотности воздуха, но и от формы тела. На рис. 13–17 макси­мальное поперечное сечение тел одинаково. Представим себе, что все они двигаются справа налево с одинаковой скоростью в воздухе одинаковой плотности.

Сила сопротивления, оказываемая воздухом на тело

Читать дальше

Законы аэродинамики — часть 4

Самолет может вращаться вокруг своего центра давления в трех направлениях. Вращением вокруг продольной оси (рис. 22) управляют посредством элеронов, пред­ставляющих собой подвижные поверхности на концах крыльев; элероны соединены с управлением в кабине. Это движение называется креном.

Законы аэродинамики

Если мы накреним самолет, не поворачивая его в сторону, то указатель крена покажет, на какой угол самолет на­кренен. Но мы заинтересованы в том, чтобы крен был правильный, а правильный крен всегда сопровождается поворотом в сторону; в этом случае стальной шарик, плаваю­щий в жидкости указателя крена, должен показывать на шкале прибора нуль.
Читать дальше

Последние материалы

Полковник Даниэль Ле Рой дю Вивье
Даниэль Ле Рой дю Вивье родился в Амерсфорте (Голландия) 13 января 1915 года. 31 июля 1935 года, после обучения на факультете коммерческих наук в Католическом университете Левена, Ле Рой дю... >>
Жан де Сели-Лоншан
Жан де Сели-Лоншан, бельгиец, родился в 1911 году. Он, как и многие другие, покинул страну после капитуляции 28 мая 1940 года (король, главнокомандующий армии, решил избежать ненужного кровопролития). Чтобы продолжить... >>
Жан Оффенберг (продолжение)
Оффенберг вступил в РАФ 30 июля, и прибыл в Саттон-Бридж в тот же день, чтобы пройти обучение в 6-й авиашколе. Здесь он переучился на пилота Харрикейна и 17 августа был... >>
RJStech.com 2010—2013©

Воспроизведение, полное и частичное цитирование материалов должно сопровождаться прямой активной гиперссылкой на портал RJStech.com.