Материал: Поляры транспортного самолёта

По формуле (32) определяем коэффициент профильного («вредного») сопротивления самолета.

При увеличении угла атаки диффузорный эффект в местах сочленения крыла и фюзеляжа усугубляется, отрывные зоны расширяются, в результате чего сопротивление интерференции возрастает. Приращение коэффициента профильного сопротивления , вызванное этим влиянием, определяют как функцию безразмерной величины  по формуле

 (38)

Коэффициент вихревого индуктивного сопротивления самолета  определяют по формуле

, (39)

где поправка, учитывающая форму крыла в плане (удлинение, сужение). Поправку  определяют по графику (рис.20, [1]).

Множитель  учитывает увеличение индуктивного сопротивления за счет проявления сжимаемости воздуха. Влияние сжимаемости воздуха на величину , а в следовательно, и на величину  практически проявляется, начиная примерно со скорости, соответствующей

. (),

где минимальная скорость полета, м/с;

скорость звука, м/с² ,(приложение [1]). При расчете вспомогательной поляры скорость полета невелика, , поэтому волновое сопротивление отсутствует, т.е. . Уравнение вспомогательной поляры для рассматриваемого случая имеет вид

 (40)

Значения , , определяем по вспомогательной кривой  (Приложение, рис. 2а, кривая 1).

Результаты расчета вспомогательной поляры по формуле (40) записываем в табл. 5.

Таблица 5

Расчет вспомогательной поляры

По полученным значениям ,  строим вспомогательную поляру

(Приложение, рис.7, кривая 1) и производим на ней разметку углов атаки. Поляру строим в системе координат, совмещенной с координатными осями кривой.

.2 Расчет и построение взлетных поляр

При расчете и построении поляр для взлетной конфигурации самолета без учета и с учетом влияния экрана земли необходимо иметь в виду следующее:

выпуск шасси увеличивает  самолета примерно в 1,5 раза;

отклонение механизации задней кромки крыла весьма существенно увеличивает ;

вблизи экрана земли вследствие возрастания эффективного удлинения крыла  уменьшается.

Взлетную поляру можно рассчитать по уравнению

, (41)

где коэффициент «вредного» сопротивления самолета, вычисленный при расчете вспомогательной поляры (табл. 4), = 0,0187.

приращение  от выпущенного шасси

; (42)

приращение коэффициента  от выпущенных на взлетный угол  закрылков, которое можно определить по эмпирической формуле

, (43)

где определяют по рис.23 ([1]),

дано в табл. 2 [1],

относительная площадь крыла, обслуживаемая закрылками (табл.1), .

В формуле (42) предварительно вычислим постоянную составляющую

. (44)

Тогда

 (45)

Взлетную скорость  и взлетное число Маха  следует определять для , соответствующего , по формулам:

, , (46)

гдевзлетный вес самолета,  (табл.1), =11500;

весовая плотность,  (приложение [1]),

площадь крыла,  (табл.1), S=40,70 ;

максимальный коэффициент подъемной силы при взлете с учетом экрана земли, ;

ускорение свободного падения, м/с².

3.2.1 Без учета влияния экрана земли

Приращение коэффициента профильного сопротивления , вызванного интерференцией, связано с увеличением срывных зон при больших углах атаки в местах сочленения элементов самолета. Для случая взлета это приращение можно определить по формуле (38).

Коэффициент вихревого индуктивного сопротивления  рассчитывают так же, как для вспомогательной поляры по формуле (39), где . Результаты расчета взлетной поляры без учета влияния экрана земли по формуле (44) записываем в табл. 6.

Значения , , определяем по взлетной кривой  без учета влияния экрана земли (Приложение, рис.5, кривая 2).

Таблица 6

Расчёт взлётных поляр без учёта влияния экрана земли

По полученным значениям ,  строим взлетную поляру без учета влияния экрана земли (Приложение, рис. 7, кривая 2) и производим на ней разметку углов атаки. Поляру строим в системе координат, совмещенной с координатными осями кривой . Масштабы выбираем такими же как и при построении вспомогательной поляры.

.2.2 С учетом влияния экрана земли

Приращение коэффициента профильного сопротивления , вызванного интерференцией, связано с увеличением срывных зон при больших углах атаки в местах сочленения элементов самолета. Для случая взлета это приращение можно определить по формуле (38).

Коэффициент вихревого индуктивного сопротивления  с учетом влияния экрана земли рассчитывают так же, как для вспомогательной поляры по формуле (39), где , вместо эффективного удлинения  используют фиктивное удлинение , рассчитанное по формуле (16), т.е.

, (47)

где поправка, учитывающая форму крыла в плане (удлинение, сужение). Поправку  определяют по графику (рис. 20, [1]).

Результаты расчета взлетной поляры с учетом влияния экрана земли по формуле (40) записываем в табл. 7.

Значения , , определяем по взлетной кривой  с учетом влияния экрана земли (Приложение, рис. 2а, кривая 3).

Таблица 7

Расчёт взлётных поляр с учётом влияния экрана земли

По полученным значениям ,  строим взлетную поляру с учетом влияния экрана земли (Приложение, рис. 7, кривая 3) и производим на ней разметку углов атаки. Поляру строим в системе координат, совмещенной с координатными осями кривой . Масштабы выбираем такими же как и при построении вспомогательной поляры.

.3 Расчет и построение посадочных поляр

При расчете и построении поляр для посадочной конфигурации самолета без учета и с учетом влияния экрана земли необходимо иметь в виду следующее:

выпуск шасси увеличивает  самолета примерно в 1,5 раза;

отклонение механизации задней кромки крыла весьма существенно увеличивает ;

вблизи экрана земли вследствие возрастания эффективного удлинения крыла  уменьшается.

Следует учитывать, что углы отклонения закрылков при посадке  больше, чем при взлете, в связи с чем  и  также будут больше, чем при взлете.

Посадочную поляру можно рассчитать по уравнению

 , (48)

где коэффициент «вредного» сопротивления самолета, вычисленный при расчете вспомогательной поляры (табл. 4), = 0,0187;

приращение  от выпущенного шасси

, (49)

приращение коэффициента  от выпущенных на посадочный угол  закрылков, которое можно определить по эмпирической формуле

, (50)

где определяют по рис.23 ([1]),

дано в табл. 2 [1],

относительная площадь крыла, обслуживаемая закрылками (табл.1),