Aircraft tis nqa: formula

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Aircraft tis nqa: formula
Aircraft tis nqa: formula
Anonim

Nyob rau hauv txhua qhov chaw ua haujlwm aviation tsim muaj ib zaj dab neeg hais txog nqe lus los ntawm tus tsim qauv. Tsuas yog tus sau nqe lus hloov pauv. Thiab nws suab zoo li no: "Kuv tau ua haujlwm nrog lub dav hlau tag nrho kuv lub neej, tab sis kuv tseem tsis nkag siab tias cov hlau no yoov li cas!". Tseeb tiag, tom qab tag nrho, Newton thawj txoj cai tseem tsis tau muab tso tseg, thiab lub dav hlau tau meej meej hnyav dua li huab cua. Nws yog ib qho tsim nyog los xyuas seb lub zog twg tsis tso cai rau lub tshuab ntau-tuj poob rau hauv av.

Txoj kev taug kev dav hlau

Muaj peb txoj kev mus ncig:

  1. Aerostatic, thaum nqa tawm hauv av yog nqa tawm nrog kev pab los ntawm lub cev uas nws qhov tshwj xeeb lub ntiajteb txawj nqus qis dua qhov ntom ntawm huab cua atmospheric. Cov no yog balloons, airships, probes thiab lwm yam qauv zoo sib xws.
  2. Reactive, uas yog lub zog brute ntawm lub dav hlau ntws los ntawm cov roj combustible, uas tso cai rau kov yeej lub zog ntawm lub ntiajteb txawj nqus.
  3. Thiab, thaum kawg, aerodynamic txoj kev tsim nqa, thaum lub ntiaj teb huab cua siv los ua cov khoom txhawb nqa rau cov tsheb hnyav dua li huab cua. Cov dav hlau, nyoob hoom qav taub, gyroplanes, gliders thiab, los ntawm txoj kev, noog tsiv siv txoj kev tshwj xeeb no.
tswv yimaircraft wing flow
tswv yimaircraft wing flow

Aerodynamic rog

Ib lub dav hlau txav mus los ntawm huab cua yog cuam tshuam los ntawm plaub lub ntsiab lus sib txawv. Conventionally, cov vectors ntawm cov rog no yog coj mus rau pem hauv ntej, rov qab, nqis thiab nce. Qhov ntawd yog yuav luag swan, mob qog noj ntshav thiab pike. Lub zog thawb lub dav hlau mus rau pem hauv ntej yog tsim los ntawm lub cav, rov qab yog lub zog ntawm huab cua tsis kam, thiab qis qis yog lub ntiajteb txawj nqus. Zoo, tsis txhob cia lub dav hlau ntog - lub elevator tsim los ntawm cov huab cua ntws vim yog ntws ncig ntawm tis.

lub zog ua haujlwm ntawm tis
lub zog ua haujlwm ntawm tis

qauv huab cua

Lub xeev ntawm huab cua, nws qhov kub thiab txias tuaj yeem sib txawv ntawm qhov sib txawv ntawm lub ntiaj teb saum npoo av. Raws li, tag nrho cov yam ntxwv ntawm lub dav hlau kuj yuav txawv thaum ya nyob rau hauv ib qho chaw lossis lwm qhov. Yog li ntawd, kom yooj yim thiab nqa tag nrho cov yam ntxwv thiab kev xam rau ib tug ntau denominator, peb tau pom zoo los txhais lub thiaj li hu ua standard cua nrog cov nram qab no lub ntsiab tsis: siab 760 mm Hg saum toj no hiav txwv theem, huab cua ceev 1.188 kg ib cubic meter, ceev ntawm suab 340.17 meters ib ob, kub +15 ℃. Raws li qhov siab nce siab, cov kev ntsuas no hloov. Muaj cov rooj tshwj xeeb uas qhia txog qhov tseem ceeb ntawm qhov tsis muaj qhov siab sib txawv. Txhua qhov kev suav aerodynamic, nrog rau kev txiav txim siab ntawm cov yam ntxwv ntawm kev ua haujlwm ntawm lub dav hlau, tau ua tiav siv cov ntsuas no.

glider hauv davhlau
glider hauv davhlau

Lub hauv paus ntsiab lus yooj yim ntawm kev tsim nqa

Yog hais tias nyob rau hauv cov huab cua tuajtso ib qho khoom tiaj tus, piv txwv li, los ntawm kev tuav lub xib teg ntawm koj txhais tes tawm ntawm lub qhov rais ntawm lub tsheb txav, koj tuaj yeem hnov lub zog no, raws li lawv hais, "ntawm koj cov ntiv tes". Thaum tig lub xib teg ntawm lub kaum sab xis me me ntawm cov huab cua ntws, nws pom tau tias tam sim ntawd ntxiv rau huab cua tsis kam, lwm lub zog tau tshwm sim, rub los yog nqis, nyob ntawm qhov kev taw qhia ntawm lub kaum sab xis ntawm kev sib hloov. Lub kaum sab xis ntawm lub dav hlau ntawm lub cev (hauv qhov no, lub xib teg) thiab cov kev taw qhia ntawm huab cua ntws yog hu ua lub kaum sab xis ntawm kev tawm tsam. Los ntawm kev tswj lub kaum sab xis ntawm kev tawm tsam, koj tuaj yeem tswj lub nqa. Nws tuaj yeem pom tau yooj yim tias nrog kev nce ntawm lub kaum sab xis ntawm kev tawm tsam, lub zog thawb lub xibtes yuav nce, tab sis mus txog rau ib qho taw tes. Thiab thaum nws ncav cuag lub kaum sab xis ntawm 70-90 degrees, nws yuav ploj mus tag nrho.

Aircraft tis

Lub ntsiab bearing nto uas tsim nqa yog lub tis ntawm lub dav hlau. Lub tis profile feem ntau yog nkhaus teardrop zoo li qhia.

wing profile
wing profile

Thaum huab cua ntws ncig ntawm tis, qhov ceev ntawm huab cua hla mus rau sab sauv ntawm tis tshaj qhov ceev ntawm qhov qis qis. Nyob rau hauv cov ntaub ntawv no, qhov zoo li qub cua siab nyob rau saum toj yuav qis dua nyob rau hauv lub tis. Lub siab sib txawv thawb lub tis nce, tsim nqa. Yog li ntawd, txhawm rau kom ntseeg tau qhov sib txawv siab, tag nrho cov tis profiles tau ua asymmetrical. Rau ib tug tis nrog ib tug symmetrical profile ntawm xoom lub kaum sab xis ntawm nres, lub nqa nyob rau hauv lub davhlau theem yog xoom. Nrog xws li tis, tib txoj kev los tsim nws yog hloov lub kaum sab xis ntawm kev tawm tsam. Muaj lwm yam khoom ntawm lifting quab yuam - inductive. Nws yogyog tsim los ntawm downward slanting ntawm cov huab cua ntws los ntawm nkhaus undersurface ntawm lub tis, uas ib txwm ua rau ib tug upward rov qab quab yuam ua rau lub tis.

Lub dav hlau tshem tawm
Lub dav hlau tshem tawm

Calculation

Tus qauv rau kev xam lub zog nqa ntawm lub dav hlau tis yog raws li hauv qab no:

Y=CyS(PV 2)/2

Qhov twg:

  • Cy - nqa coefficient.
  • S - tis cheeb tsam.
  • V - free stream velocity.
  • P - air density.

Yog tias txhua yam pom tseeb nrog huab cua ceev, thaj tsam tis thiab ceev, ces tus nqa coefficient yog tus nqi tau txais kev sim thiab tsis tas li. Nws txawv nyob ntawm qhov tis profile, nws qhov piv txwv, lub kaum sab xis ntawm kev tawm tsam thiab lwm yam txiaj ntsig. Raws li koj tuaj yeem pom, qhov kev vam khom feem ntau yog linear, tshwj tsis yog ceev.

No mysterious coefficient

Tus tis nqa coefficient yog tus nqi tsis meej. Complex multi-theem xam yog tseem raug kuaj sim. Qhov no feem ntau yog ua nyob rau hauv qhov cua qhov. Rau txhua lub tis profile thiab rau txhua lub kaum sab xis ntawm kev tawm tsam, nws tus nqi yuav txawv. Thiab txij li lub tis nws tus kheej tsis ya, tab sis yog ib feem ntawm lub aircraft, xws li kev ntsuam xyuas yog nqa tawm nyob rau hauv lub coj txo cov qauv ntawm aircraft qauv. Cov tis tsis tshua raug kuaj cais. Raws li cov txiaj ntsig ntawm ntau qhov kev ntsuas ntawm txhua qhov tshwj xeeb tis, nws muaj peev xwm npaj qhov kev cia siab ntawm cov coefficient ntawm lub kaum sab xis ntawm kev tawm tsam, nrog rau ntau cov duab uas muaj kev cuam tshuam txog kev vam khom.nqa los ntawm qhov ceev thiab qhov profile ntawm ib qho tshwj xeeb tis, nrog rau los ntawm kev tso tawm mechanization ntawm tis. Daim duab piv txwv qhia hauv qab no.

dependence rau lub kaum sab xis ntawm kev tawm tsam
dependence rau lub kaum sab xis ntawm kev tawm tsam

Qhov tseeb, qhov coefficient no qhia txog lub peev xwm ntawm tis los hloov lub siab ntawm cov cua nkag mus rau hauv nqa. Nws tus nqi ib txwm yog los ntawm 0 mus rau 2. Cov ntaub ntawv yog 6. Txog tam sim no, ib tug neeg nyob deb heev ntawm ntuj zoo tag nrho. Piv txwv li, qhov coefficient no rau ib tug dav dawb hau, thaum nws nce hauv av nrog ib tug ntes tau gopher, nce mus txog tus nqi ntawm 14. Nws yog pom tseeb los ntawm cov duab saum toj no uas qhov nce ntawm lub kaum sab xis ntawm kev tawm tsam ua rau muaj kev nce rau hauv lub kaum ntse ntse.. Tom qab ntawd, cov nyhuv ploj mus thiab txawm mus rau qhov tsis sib xws.

Tsev ntws

Raws li lawv hais, txhua yam zoo nyob rau hauv kev sib haum xeeb. Txhua lub tis muaj nws tus kheej txwv nyob rau hauv cov nqe lus ntawm lub kaum sab xis ntawm kev tawm tsam. Lub thiaj li hu ua supercritical lub kaum sab xis ntawm kev tawm tsam ua rau lub rooj muag khoom nyob rau saum npoo ntawm lub tis, depriving nws ntawm nqa. Lub rooj muag khoom tshwm sim tsis sib xws nyob rau hauv tag nrho cheeb tsam ntawm lub tis thiab yog nrog los ntawm kev sib raug zoo, tsis tshua muaj tshwm sim xws li co thiab poob ntawm kev tswj. Oddly txaus, qhov tshwm sim no tsis nyob ntawm ntau npaum li cas ntawm kev ceev, txawm hais tias nws tseem cuam tshuam, tab sis lub ntsiab yog vim li cas rau qhov tshwm sim ntawm lub rooj muag zaub yog intensive maneuvering, nrog rau supercritical kaum sab xis ntawm nres. Nws yog vim qhov no tias tsuas yog kev sib tsoo ntawm Il-86 lub dav hlau tau tshwm sim, thaum tus kws tsav dav hlau xav "qhia" ntawm lub dav hlau khoob uas tsis muaj neeg caij tsheb, pib nce siab sai sai, uas tau xaus rau kev nyuaj siab.

Txhob Cia Siab

Tuav tes nrog nqa los rub,tiv thaiv lub dav hlau mus rau pem hauv ntej. Nws muaj peb yam. Cov no yog cov kev sib txhuam quab yuam vim qhov cuam tshuam ntawm huab cua ntawm lub dav hlau, lub zog vim qhov sib txawv ntawm qhov sib txawv ntawm qhov chaw nyob rau hauv pem hauv ntej ntawm lub tis thiab tom qab lub tis, thiab inductive tivthaiv tau tham saum toj no, txij li lub vector ntawm nws qhov kev txiav txim yog qhia. tsis tsuas yog upwards, pab txhawb nqa nce, tab sis kuj rov qab, ua tus phooj ywg ntawm kev tawm tsam. Tsis tas li ntawd, ib qho ntawm cov khoom ntawm inductive kuj yog lub zog uas tshwm sim vim qhov ntws ntawm huab cua los ntawm qhov kawg ntawm lub tis, ua rau vortex ntws uas ua rau kom lub bevel ntawm cov kev taw qhia ntawm huab cua txav. Cov mis aerodynamic luag zoo ib yam nkaus rau cov qauv nqa quab yuam, tshwj tsis yog rau cov coefficient Su. Nws hloov mus rau Cx coefficient thiab tseem txiav txim siab sim. Nws tus nqi tsis tshua muaj tshaj ib feem kaum ntawm ib qho.

Drop-rau-drag ratio

Qhov piv ntawm nqa mus rau luag lub zog yog hu ua aerodynamic zoo. Ib tug feature yuav tsum tau muab coj mus rau hauv tus account ntawm no. Txij li cov qauv rau lub zog nqa thiab lub zog rub, tshwj tsis yog cov coefficients, yog tib yam, nws tuaj yeem xav tias qhov zoo ntawm lub dav hlau yog txiav txim siab los ntawm qhov piv ntawm cov coefficients Cy thiab Cx. Daim duab ntawm qhov piv no rau qee lub kaum sab xis ntawm kev tawm tsam yog hu ua tis polar. Ib qho piv txwv ntawm daim duab qhia hauv qab no.

tis polar
tis polar

Cov dav hlau niaj hnub muaj qhov zoo ntawm aerodynamic ntawm ib ncig ntawm 17-21, thiab cov gliders - txog 50. Qhov no txhais tau hais tias ntawm lub dav hlau nqa lub tis yog nyob rau ntawm qhov kev pom zoo.17-21 lub sij hawm ntau dua li lub zog tiv thaiv. Piv nrog rau Wright cov kwv tij lub dav hlau, uas tau qhab nia 6.5, qhov kev tsim kho tau pom tseeb, tab sis dav dawb hau nrog cov hmoov tsis zoo gopher hauv nws cov paws tseem nyob deb.

flight modes

Txoj kev dav hlau sib txawv yuav tsum sib txawv nqa-rau-drag piv. Hauv kev caij nkoj caij nkoj, qhov ceev ntawm lub dav hlau yog siab heev, thiab nqa coefficient, proportional rau lub square ntawm qhov ceev, yog nyob rau ntawm qhov tseem ceeb. Qhov tseem ceeb ntawm no yog kom txo qis kev tawm tsam. Thaum lub sij hawm takeoff thiab tshwj xeeb tshaj yog tsaws, lub nqa coefficient plays lub luag hauj lwm txiav txim siab. Qhov ceev ntawm lub dav hlau yog qhov tsawg, tab sis nws txoj haujlwm ruaj khov hauv huab cua yuav tsum tau ua. Ib qho kev daws teeb meem zoo tshaj plaws rau qhov teeb meem no yuav yog qhov tsim ntawm lub npe hu ua adaptive tis, uas hloov nws curvature thiab txawm thaj chaw nyob ntawm seb lub davhlau tej yam kev mob, kwv yees li ib yam li cov noog ua. Kom txog rau thaum cov neeg tsim khoom ua tiav, qhov kev hloov pauv ntawm qhov nqa coefficient tau ua tiav los ntawm kev siv lub tshuab tis, uas ua rau ob qho tib si hauv cheeb tsam thiab qhov nkhaus ntawm qhov profile, uas, los ntawm kev ua kom tsis muaj zog, nce qhov nqa tau zoo. Rau cov dav hlau sib ntaus sib tua, kev hloov pauv hauv cheb tis tau siv. Kev tsim kho tshiab ua rau nws tuaj yeem txo qis ntawm kev kub ceev thiab nce nqa ntawm qhov nrawm. Txawm li cas los xij, qhov kev tsim qauv no tau dhau los ua qhov tsis ntseeg, thiab tsis ntev los no cov dav hlau pem hauv ntej tau tsim nrog lub tis ruaj. Lwm txoj hauv kev los ua kom lub zog nqa ntawm lub dav hlau tis yog kom tshuab lub tis nrog cov dej ntws los ntawm cov cav. Qhov no tau raug coj los siv hauv tub rogAn-70 thiab A-400M thauj lub dav hlau, uas, vim yog cov cuab yeej no, yog qhov txawv ntawm qhov luv luv thiab tsaws qhov deb.

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