Указания к порядку расчета аэродинамических характеристик

УКАЗАНИЕ: изучить материал [2], с. 120¸ 121, 255¸ 231.

Курсовая работа включает расчеты аэродинамических характеристик в крейсерском полете и на взлете и посадке. Аэродинамические характеристики в этих случаях различаются из-за различия конфигурации и условий обтекания.

Для каждого случая полета сначала необходимо определить основные аэродинамические характеристики: зависимость и поляру-зависимость . Затем, используя эти зависимости, определить дополнительные аэродинамические характеристики: зависимости и .

В этой главе приводятся методические указания, которые определяют порядок расчета и построения графиков аэродинамических характеристик. Этот порядок является общим и его необходимо выполнять для всех расчетных случаев.

Расчеты проводятся с использованием математического описания модели аэродинамических характеристик по следующим указаниям.

При расчете аэродинамических характеристик необходимо соблюдать следующий порядок расчета:

1. Выписать условия обтекания, принятые для расчета.

2. В случае взлета или посадки указать конфигурацию самолета.

3. Составить математическое описание модели аэродинамических характеристик для рассматриваемого этапа полета.

Главные (основные) уравнения этой модели в общем виде приведены в учебнике [2] (формулы 12.11, 12.12, 12.20, 12.21). В каждом конкретном случае, например, в крейсерском полете, в уравнениях модели нужно оставить только те коэффициенты, которые присущи в крейсерском полете. Но этого недостаточно, необходимо «замкнуть» модель. Для этого, после изучения методик расчетов соответствующих коэффициентов, записать расчетные формулы. Если для расчета аэродинамических коэффициентов требуются расчеты дополнительных величин, то необходимо выписать и их расчетные формулы. Ряд величин в работе определяется из графиков, в этом случае надо записать функциональную зависимость вида

Величина = (аргумент, параметр).

Если на графике одна кривая, то указывается только аргумент, если несколько - то обязательно и параметр, например: , рис. 8. Примеры составления математического описания аэродинамических моделей приведены в разделе 3.

4. Выписать известные заданные или известные из расчетов предыдущих этапов коэффициенты и величины.

5. Выписать неизвестные геометрические характеристики, которые необходимо определить для данной модели. В случае необходимости определить или задать эти параметры.

6. По результатам расчетов построить графики основных и дополнительных аэродинамических характеристик, а также графики составляющих коэффициента лобового сопротивления.

7. Если требуется, сделать и записать в пояснительную записку выводы, которые заключаются в теоретическом объяснении полученных расчетных результатов и их зависимости от геометрических характеристик и параметров обтекания.

Такой порядок расчета необходимо применять в каждом расчетном случае.

Содержание графиков

Для удобства анализа расчетные графики объединяются по виду аэродинамических характеристик на шести отдельных рисунках, каждый форматом А4, то есть один лист – один вид графиков. Каждый рисунок объединяет несколько графиков одного вида, например поляры, но для разных этапов полета, которые должны изображаться в единой для всех системе координат. Это значит, что на рисунке должна быть одна ось абсцисс и одна ось ординат, масштабы по которым выбираются такими, чтобы все кривые, даже самые большие поместились на формате А4. Здесь следует также отметить, что масштаб не должен быть слишком малым, он должен обеспечить полное заполнение листа.

Курсовая работа должна содержать следующие шесть рисунков (листов):

- два рисунка основных аэродинамических характеристик:

первый рисунок: три зависимости ;

второй рисунок: три поляры;

- два рисунка дополнительных аэродинамических характеристик:

третий рисунок: три зависимости ;

четвертый рисунок: три зависимости .

- два рисунка составляющих коэффициента лобового сопротивления:

пятый рисунок: все зависимости , здесь же, если они рассчитывались, зависимости и ;

шестой рисунок: три зависимости коэффициента сопротивления за счет срыва (отрыва) потока .

При построении графиков для дополнительных аэродинамических характеристик в качестве ординаты берется величина , а для составляющих коэффициента лобового сопротивления - величина .