Последствия волнового кризиса.
Волновой кризис качественно изменяет обтекание крыла и вызывает перераспределение давления по его профилю (рис.5.8,а).
В результате этого изменяется величина аэродинамических сил, перемещается центр давления, нарушаются равновесие, устойчивость и управляемость самолета, возникают вибрации.
В результате взаимодействия местного скачка уплотнения с пограничным слоем возникает волновой срыв потока (рис.5.8,б).
Причина срыва в том, что дозвуковая часть пограничного слоя отделяет скачок 3 от поверхности крыла. Из-за разности давлений за и перед скачком в дозвуковой части пограничного слоя возникают обратные течения 4. Это вызывает отрыв пограничного слоя от поверхности крыла.
Преодоление волнового кризиса.
Наиболее резкое изменение аэродинамических коэффициентов связано с явлением волнового кризиса.
Поэтому для увеличения максимальной скорости полета дозвуковых самолетов и безопасного разгона сверхзвуковых самолетов основной задачей является увеличение критического числа М, «смягчение» волнового кризиса. Достигается это применением скоростных профилей крыла; уменьшением углов атаки, увеличением стреловидности крыла; уменьшением его удлинения.
-Скоростные профили значительно меньше деформируют поток, чем обычные. Чем меньше деформируется поток, тем меньше местные скорости обтекания профиля при заданной скорости полета и тем больше (рис 5.9,а).
Увеличение стреловидности крыла усиливает так называемый эффект скольжения, за счет которого скорость потока V раскладывается на две составляющие: нормальную и касательную (рис.5.9,б).
Рис. 5.9,б Влияние стреловидности
С увеличением угла стреловидности нормальная составляющая скорости Vn, воздействующая на профиль крыла, будет меньше скорости полета V.Это способствует увеличению критического числа Маха.
Следовательно,у стреловидного крыла, по сравнению с прямым, изменение аэродинамических коэффициентов, связанное с волновым кризисом, происходит менее резко. Поэтому стреловидность крыла значительно улучшает устойчивость и управляемость самолета на около- и сверхзвуковых скоростях полета.
-Уменьшение удлинения крыла усиливает торцевой эффект. Он распространяется на большую часть поверхности крыла, и разрежение над крылом уменьшается (рис.5.9,в). Это приводит к более позднему появлению местных скачков уплотнения, т.е. к увеличению .
На аэродинамические характеристики крыла малого удлинения большое влияние оказывает форма в плане. Например, треугольное крыло соединило в себе преимущества большой стреловидности и малого удлинения для увеличения и уменьшения волнового сопротивления.
Выбор форм скоростного самолета направлен на увеличение критического числа Маха всех его частей (крыла, фюзеляжа, оперения, гондол двигателя и т. д.) а также на улучшение характеристик устойчивости и управляемости.
Достарыңызбен бөлісу: |