Коэффициент волнового сопротивления ЛА

При скоростях полёта, соответствующих числам , в потоке вблизи поверхности ЛА возникают скачки уплотнения, которые приводят к появлению волнового сопротивления и к резкому увеличению сопротивления ЛА и его частей.

Для уменьшения волнового сопротивления необходимо применять длинные корпуса с острыми носовыми частями. Относительная толщина профилей несущих поверхностей должна быть, как можно меньше, так как волновое сопротивление пропорционально квадрату относительной толщины. Если большая часть траектории полёта ЛА происходит в диапазоне чисел , при котором передняя кромка несущей поверхности является сверхзвуковой, то для уменьшения волнового сопротивления необходимо применять профиль с заостренной передней кромкой. При дозвуковой передней кромке рекомендуется для реализации подсасывающей силы использование профилей с закруглённой передней кройкой. Для уменьшения волнового сопротивления в заданном диапазоне чисел необходимо соответствующим образом подбирать стреловидности несущих поверхностей или использовать «правило площадей».

Волновое сопротивление ЛА определяется суммой сопротивлений его частей с учетом взаимного влияния между ними. Однако для рассматриваемых ЛА используются обычно несущие поверхности с профилями малой относительной толщины (), расположенные на цилиндрической частя корпуса ко схеме среднеплан, а «правило площадей» не используется. Поэтому расчётную формулу для коэффициента волнового сопротивления ЛА можно представить в следующем виде:

Определим значение для данного ЛА.

Значение для несущих поверхностей при можно определить по следующей приближённой формуле:

где - угол стреловидности по линии максимальных толщин, - относительная толщина профиля.

Для первых несущих поверхностей:

Для вторых несущих поверхностей:

Величина корпуса зависит, в основном, от удлинения всего корпуса и его носовой части и может быть приближённо посчитана по следующей формуле:

, получим .

Определяя значение для ЛА, необходимо принять его верхним пределом наименьшее из значений для изолированных несущих поверхностей и корпуса. Из-за взаимного влияния этих частей друг на друга найденная величина должна быть уменьшена на 5%.

Для заданной высоты полёта методом наложения с указанием отдельных частей ЛА был построен график зависимости коэффициента волнового сопротивления ЛА и его частей от числа М (рис. 2.4.). Волновое сопротивление до равняется нулю. При дальнейшем увеличении числа М приблизительно до увеличивается. Дальнейшее увеличение числа М приводит к уменьшению . Наибольшее вклад в формировниедонного сопротивления вносит фюзеляж. При М=2.4