ГлавнаяРегистрацияВход МАХОЛЁТ (ОРНИТОПТЕР) Понедельник, 19.11.2018, 08:53
  ГЛАВА IV АЭРОГЕОМЕТРИЧЕСКАЯ ТЕОРИЯ МАШУЩЕГО КРЫЛА (часть VI) Приветствую Вас Гость | RSS

 
 

3. ХАРАКТЕРИСТИКИ КРЫЛА В ПРОФИЛЬ.

 

Рис. 4.48 Схема для обозначения характеристик крыла в профиль:

 Хорда профиля b – линия, соединяющая две наиболее удалённые точки носика и хвостика профиля. Средняя линия – линия, находящаяся на равноудалённом расстоянии от верха и низа (от «спинки» и «брюшка») профиля. Толщина профиля С – расстояние между верхним и нижним очертаниями профиля. В месте наибольшей толщины Сmax. Относительная толщина С – отношение С к хорде крыла b, т.е. С=С/b. Максимальная относительная толщина Сmax. Сmaxmax/b. Положение максимальной толщины Хс – расстояние от носика профиля до максимальной толщины. Вогнутость (кривизна) профиля f – расстояние от средней линии профиля до хорды. В месте наибольшего значения fмах.

Относительная вогнутость (кривизна) f – отношение вогнутости к хорде f=f/b. Максимальная относительная вогнутость fmax=fmax/b. Положение максимальной вогнутости Хf – расстояние от носика профиля до максимальной кривизны. Иногда выражают в долях хорды Xf=Xf/b. Угол атаки α – угол между хордой профиля и вектором скорости набегающего потока.

 

ФОРМА СЕЧЕНИЙ ПРОФИЛЯ КРЫЛА.

На профильной проекции крыло может различаться видом , формой сечения профиля, величиной хорды, толщиной профиля, углом атаки, кривизной и некоторыми другими признаками.

 

Рис. 4.49 Семь разновидностей сечений профиля крыла: а - симметричный двояковыпуклый; б – плосковыпуклый; в – вогнутовыпуклый; гS-образный (с двоякой кривизной); д – ламинарный; е – купольный вогнутовыпуклый; ж – вогнутовыпуклый с бульбом на  передней кромке (в носике).

 

Сведений о последних двух типах крыла в доступной нам литературе не встречается, хотя в среде летающей махом братии, у животных, эти типы профилей применялись задолго до зарождения авиации.

 

 КРУТКА КРЫЛА.

 

Для достижения равномерного распределения подъёмной силы по размаху крыла или улучшения показателей устойчивости и  управляемости применяют его крутку. Например, для моделей с положительной стреловидностью крутка должна обеспечивать уменьшение подъёмной силы концевых частей крыла.

Различают два вида крутки крыла – геометрическую и аэродинамическую:

а – ГЕОМЕТРИЧЕСКАЯ КРУТКА применяется на крыльях с одинаковым профилем вдоль всего размаха. Причём углы установки сечений вдоль размаха крыла различны. За счёт этого изменяются углы атаки крыла. Например, в направлении к концам крыльев с прямой стреловидностью углы установки сечений уменьшаются, рис. 4.50а.

 

Рис. 4.50 а,б  Две разновидности крутки крыла: а – геометрическая; б – аэродинамическая.

б – АЭРОДИНАМИЧЕСКАЯ КРУТКА применяется вдоль размаха крыла, при которой используются профили с различным углом нулевой подъёмной силы и с различными несущими свойствами. Например, от вогнуто – выпуклого профиля в корневом сечении до двояко – выпуклого на конце крыла.

Профили вершинных частей машущего крыла должны иметь меньшую подъёмную силу, чем профили корневых частей. Геометрически, при этом, крыло может оставаться «плоским», рис. 4.50 б.

Для машущего движителя наибольший интерес представляет крыло с непрерывной, изменяющейся по размаху круткой.

 

4. ГЕОМЕТРИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ МАХАНИЯ НА СТАРТЕ ДЛЯ МОНОПЛАНА.

 

- Характеризуются в профиль: формой омахиваемой кривой, её наклоном и углами атаки лопасти на ветвях кривой, амплитудой махания, миделем омахиваемой кривой, положением точки (точек) самопересечения, если они есть, и некоторыми другими параметрами, рис. 4.51.

 

Рис. 4.51 Схема для геометрических характеристик махания моноплана на старте.

Для наглядности взята основная кривая IV группы – лемниската – 1.

Расшифровка обозначений схемы следующая: i – направление обращения лопасти по периметру омахиваемой траектории; V – вектор скорости набегающего потока; ε- ε – хорда омахиваемой кривой равна амплитуде махания – h; М1 и М2 – мидели кривой – расстояния между наиболее удалёнными боковыми очертаниями кривой; е – положение миделя – расстояние от вершины кривой до наибольшего её утолщения; r – положение точки самопересечения – расстояние от нижней вершины кривой до точки самопересечения.

Дифферент плоскости махания  - угол наклона хорды омахиваемой кривой относительно вертикали (по отвесу).

Установочный угол атаки лопасти αу – угол установленный и отрегулированный при креплении лопасти к приводу. Установ осуществляют ориентируясь либо по вершинным участкам траектории, устанавливая хорду крыла к хорде омахиваемой кривой под углом π/2 рад; либо амплитудным модулятором ставят кривошип на нулевой угол нутации (в соответствие конструкции привода, см. ниже §5.2). В этом случае также хорду лопасти ориентируют под угол π/2 рад. к хорде омахиваемой кривой, закрепив лопасть в таком положении.

 Обобщённый, средний угол атаки лопасти α0 – угол устанавливают в процессе управления. При строгом соответствии описанной в предыдущем абзаце методике установки лопасти (без коггирирования), обобщённый угол атаки α0 будет точно соответствовать углу дифферента омахиваемой траектории, т.е. α0= , α0=(αn+αc)/2, при αn=0˚ α0c/2.

Полный цикл махания состоит из двух тактов: а – пронации, когда лопасть опускается брюшком вниз; б – супинации, когда лопасть, например, поднимается спинкой вверх. Пронирующая и супинирующая лопасти имеют разные по абсолютной величине углы атаки. А точнее, пронирующая лопасть всегда имеет углы атаки близкие к нулю (положительные или отрицательные), а супинируюая – всегда значения углов атаки положительные.

Циклические углы перекоса αn αc по величине морфологически привязаны к установочному углу атаки, к амплитуде махов, к величине дифферента хорды кривой. В общем случае, когда омахиваемая кривая симметрична, то в противолежащих по бокам точках (например, т.т. 1 и 7 рис. 4.51) как пронирующая лопасть, так и супинирующая будут находиться на равных симметричных углах по отношению к хорде.

Циклические углы перекоса – это рабочие углы махания. Установку циклических углов удобно производить дифферентом хорды махания (ε - ε) ориентируясь на нулевой угол атаки пронирующей лопасти. Причём ориентировка осуществляется не по вектору скорости набегающего потока (истинный угол атаки), а по отношению к линии горизонта. Т.е. хорда крыла совмещается с линией горизонта, αn=0. В этот момент общий угол атаки лопасти (α0) будет на единицу больше угла атаки пронирующей лопасти, или: α0=(αn+1). Циклический же угол перекоса для супинирующей лопасти (αс) будет на две единицы больше, αс=(αn+2)=2α0=2 .

Угол перекладки лопасти α - характеризуется максимальным угловым пространством с одного такта на другой. По абсолютной величине может быть найден, как разность углов перекоса супинирующей и пронирующей лопастей, т.е.: αсn, при αn=0˚ αc.

Телесный угол. При омахивании кромка крыла описывает часть пространства ограниченного некоторой конической поверхностью. Площадь вырезаемой при этом части сферы будет характеризовать телесный угол с единичным радиусом в вершине угла. Единица телесного угла – стерадиан.

 

5. ГЕОМЕТРИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ МАХАНИЯ НА СТАРТЕ ДЛЯ ПОЛИПЛАНОВ.

 

Основная часть характеристик может быть заимствована из описаных выше подобных характеристик для моноплана. Здесь же ограничимся описанием взаимного положения омахиваемых траекторий для четырёхкрылых махолётов: бипланов и дипланов. Геометрические характеристики сопряжённых крыльев характеризуются в профиль: формой омахиваемых кривых, координатами взаимного расположения этих кривых, их соразмерностью, дифферентами базовых плоскостей (хорд) махания.

Для биплана существенное значение имеет обеспечение оптимального расстояния между крыльями. При слишком близком расположении нижнего крыла к верхнему, значительно снижается их аэродинамическое качество. Поэтому у большинства построенных самолётов – бипланов расстояние между крыльями больше хорды крыла.

 

Рис. 4.52 Траектории омахиваемые сопряжёнными крыльями биплана. Верхнее крыло омахивает эллипс, нижнее – лемнискату – 1.

 

Рис. 4.53 Траектории омахиваемые сопряжёнными крыльями диплана. Переднее крыло омахивает вдавленный конический овал, заднее лемнискату – 3.

 

Обозначения рис. 4.52 и 4.53: i– направление обращения лопасти вдоль периметра кривой; ε – ε – хорда эллипса конического овала; ε1 – ε1 – хорда лемнискаты – 1 и хорда лемнискаты – 3; в – угол дифферента верхнего крыла; н – угол дифферента нижнего крыла; п – угол дифферента переднего крыла; з – угол дифферента заднего крыла.

6. ФРОНТАЛЬНЫЕ ГЕОМЕТРИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ МАХАНИЯ ДЛЯ МОНОПЛАНА.

 

- Складываются из вида омахиваемого веера спереди, величины угла поперечной стреловидности, пределов регулировки стреловидности.

Рис. 4.54 Веер махов для левого крыла, вид спереди.

Максимальный угол веера махов АОС = 2β – наибольший допускаемый угол взмахов, определяемый конструкцией привода. (2β=α).

Минимальный угол веера махов АОС=0 – момент прекращения маховых движений лопастями, когда модулятор амплитуды выведен на нейтральное положение. Движитель настроен на пассивный полёт: парение, планирование, парашютирование. При этом параметры стреловидности могут быть оставленными от предшествовавшей регулировки.

Биссектриса ВО угла веера махов АОС. У движителей с неизменяемой, жёсткой поперечной стреловидностью положение биссектрисы неизменно и будет определяться, например, величиной угла ВОХ = Ðγconst. Замерить этот угол можно выведя амплитудный модулятор на нейтральное положение.

У движителей с изменяемой поперечной стреловидностью, биссектриса угла совпадающая с плоскостью хорд крыла, будет мигрировать в процессе каждой регулировки.

Поэтому у таких движителей речь можно вести лишь о мгновенном угле поперечной стреловидности (угол ВОХ=Ðγ˚). Угол мгновенной поперечной стреловидности γ˚ - угол между линией горизонта и плоскостью хорд крыла, мгновенно совпадающей с биссектрисой угла омахиваемого веера. Причём, если Ðγ˚ располагается выше горизонтали ОХ, то он положителен, а если ниже – отрицателен. В авиации укоренился термин: «поперечное V-крыла». В настоящее время следует признать этот термин устаревшим, перешедшим от практиков, имевших дело с жёстким крылом с неизменяемой геометрией.

При анализе синтезированных систем управления для продольной и поперечной изменяемой стреловидности выявилась и идентичность структур механизмов управления. Поэтому, единство морфологии в структурах кинематики, следовательно, должно по сути быть отражено лингвистически, что не противоречит принципам научности словообразования научной терминологии.

Следует иметь в виду, что движители, оснащённые изменяемой поперечной и продольной стреловидностью имеют переменные характеристики величин размаха крыла Lmin и Lmax (рис. 4.44).

 

7. ПОЛЁТНЫЕ ГЕОМЕТРИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ МАХАНИЯ.

- Графически отображаются формой кривой, изображаемой в виде диаграммы и описываются характеристиками ритма, а также уровнем и «зоной блуждания» фазы.

Рис. 4.55 Характеристики ритма: Т1 – первый период полного маха (колебания), складывается из двух циклов – маха вниз и маха вверх, t – длительность периода во времени; А – амплитуда маха (теоретическая) складывается из верхнего максимального ритма и нижнего минимального; f – частота махания – количество периодов в сек. f =1/Т; z – значение зет в данный момент времени называется фазой – φ (φ0 или φ1).

Сложное (негармоническое) периодическое колебание физической величины S может быть представлено в виде ряда Фурье, состоящего из простых гармонических колебаний с циклическими частотами, кратными основной ω=2π/Т.

Точки перегиба (наибольшей кривизны) траектории – это точки изменения направления вектора ускорения на обратные, вблизи этих точек располагается зона мягкого удара.

Истинный угол атаки крыла αи – теоретический угол атаки между вектором направления движения лопасти, в какой – либо точке фазы и хордой лопасти. Может принимать как положительные (в положении пронации), так и отрицательные значения (в положении супинации).
 
 
Форма входа

Календарь новостей
«  Ноябрь 2018  »
ПнВтСрЧтПтСбВс
   1234
567891011
12131415161718
19202122232425
2627282930

Мини-чат

Наш опрос
Оцените мой сайт
Всего ответов: 39

Поиск

Друзья сайта



----------------- SEO services - site-submit.com.ua $$$ для web-мастеров

Статистика

Онлайн всего: 1
Гостей: 1
Пользователей: 0
 

© Zemlyanov.kz
Сайт управляется системой uCoz