Մայրիկ 

Ինքնաթիռի թեւերի վերելակի շնորհանդես. Ինքնաթիռի թեւը նախատեսված է վերելակ ստեղծելու համար: Դիտարկումներ և փորձեր

Սկալիստովսկայայի միջնակարգ դպրոց I-III փուլ

Ֆիզիկայի ընտրովի դասընթաց 10-րդ դասարանում Հետազոտական ​​նախագիծ թեմայի շուրջ

«Թևի աերոդինամիկական հատկությունների կախվածության ուսումնասիրությունը նրա ձևից».

Բախչիսարայ.

Գիտական ​​խորհրդատու.

ֆիզիկայի ուսուցիչ Ջեմիլև Ռեմզի Նեդիմովիչ

Ավարտված աշխատանք՝ Էրոֆեև Սերգեյ

10-րդ դասարանի աշակերտ

(Սկալիստովսկայա հանրակրթական

դպրոց I - III մակարդակներ

Բախչիսարայի շրջանային խորհուրդ

Ղրիմի Ինքնավար Հանրապետություն)

Թեմայի թարմացում.

Նոր ինքնաթիռների նախագծման հիմնական խնդիրներից մեկը թևի օպտիմալ ձևի և դրա պարամետրերի (երկրաչափական, աերոդինամիկ, ամրություն և այլն) ընտրությունն է։ Ինքնաթիռների դիզայներները ստիպված են եղել դիմակայել տարբեր անսպասելի էֆեկտներին, որոնք տեղի են ունենում բարձր արագությամբ: Այստեղից էլ ժամանակակից ինքնաթիռների թևերի երբեմն անսովոր ձևերը: Թևերը հետ են «ծռում»՝ տալով նրանց նետի տեսք; կամ հակառակը, թեւերը հետ են շրջվում:

Մեր ուսումնասիրության առարկան աերոդինամիկայի ֆիզիկայի բաժինն է. սա աերոմեխանիկայի բաժինն է, որն ուսումնասիրում է օդի և այլ գազերի շարժման օրենքները և նրանց ուժային փոխազդեցությունը շարժվող պինդ մարմինների հետ:

Հետազոտության առարկան թևի բարձրացման մեծությունը որոշելու համար է

օդի հոսքի արագությունը թևի համեմատ:Թևի ձևի վրա ազդող հիմնական պատճառներից մեկը օդի բոլորովին այլ վարքագիծն է բարձր արագությունների ժամանակ:

Աերոդինամիկան փորձարարական գիտություն է։ Առայժմ չկան բանաձևեր, որոնք թույլ են տալիս բացարձակապես ճշգրիտ նկարագրել պինդ մարմնի փոխազդեցության գործընթացը հանդիպակաց օդային հոսքի հետ: Այնուամենայնիվ, նկատվեց, որ նույն ձևն ունեցող մարմինները (տարբեր գծային չափսերով) նույն կերպ են փոխազդում օդի հոսքի հետ։ Հետևաբար, դասում մենք հետազոտություն կանցկացնենք երեք տեսակի թևերի աերոդինամիկ պարամետրերի վերաբերյալ, որոնք ունեն նույն խաչմերուկը, բայց տարբեր ձևերի. ուղղանկյուն, ավլված և հակադարձ ավլված, երբ օդը հոսում է դրանց շուրջը:

Դիտարկումներն ու փորձերը, որոնք մենք կանենք, կօգնեն մեզ ավելի լավ հասկանալ ֆիզիկական երևույթների որոշ նոր ասպեկտներ, որոնք նկատվում են ինքնաթիռի թռիչքի ժամանակ:

Մեր թեմայի արդիականությունը ավիացիայի, ավիացիոն տեխնոլոգիաների հանրահռչակման մեջ է:

Հետազոտության պատմություն.

Կարո՞ղ ենք զգալ օդը մեր շուրջը: Եթե ​​մենք չենք շարժվում, ապա գործնականում դա չենք զգում։ Երբ, օրինակ, մենք շտապում ենք բաց պատուհաններով մեքենայով, դեմքին զարկվող քամին հեղուկի զսպանակավոր շիթ է հիշեցնում։ Սա նշանակում է, որ օդն ունի առաձգականություն և խտություն և կարող է ճնշում ստեղծել։ Մեր հեռավոր նախնին ոչինչ չգիտեր մթնոլորտային ճնշման գոյությունն ապացուցող փորձերի մասին, բայց նա ինտուիտիվ հասկացավ, որ եթե ձեռքերդ շատ ուժեղ թափահարես, կկարողանաս թռչնի նման օդից դուրս մղվել: Թռչելու երազանքը մարդուն ուղեկցել է այնքան ժամանակ, որքան նա հիշում է: Այդ մասին է վկայում Իկարուսի մասին հայտնի լեգենդը. Շատ գյուտարարներ փորձել են դուրս գալ: Տարբեր երկրներում և տարբեր ժամանակներում օդային տարերքը նվաճելու բազմաթիվ փորձեր են եղել։ Իտալացի մեծ նկարիչ Լեոնարդո դա Վինչին ուրվագծել է ինքնաթիռի նախագիծ, որն աշխատում է միայն մարդու մկանային ուժով: Սակայն բնությունը թույլ չի տվել մարդուն թռչնի նման թռչել։ Բայց նա նրան պարգևատրեց խելքով, որն օգնեց հորինել օդից ավելի ծանր սարք, որը կարող էր գետնից բարձրացնել և բարձրացնել ոչ միայն իրեն, այլև բեռներով մարդուն:

Ինչպե՞ս է նրան հաջողվել նման մեքենա ստեղծել։ Ի՞նչն է օդում պահում ինքնաթիռը: Պատասխանն ակնհայտ է՝ թեւեր։ Ի՞նչն է պահում թևերը: Ինքնաթիռը շտապում է առաջ, արագանում, բարձրացնող ուժ է առաջանում։ Բավարար արագությամբ այն կբարձրացնի մեր ինքնաթիռը գետնից և կպահի ինքնաթիռը թռիչքի ընթացքում:

Առաջին տեսական ուսումնասիրությունները և կարևոր արդյունքներն իրականացվել են 19-20-րդ դարերի վերջին ռուս գիտնականներ Ն. Ե. Ժուկովսկու և Ս. Ա. Չապլիգինի կողմից։

Նիկոլայ Եգորովիչ Ժուկովսկի (1847 -1921) - ռուս գիտնական, ժամանակակից աերոդինամիկայի հիմնադիր։ Նա դարասկզբին կառուցեց հողմային թունել, մշակեց ինքնաթիռի թևի տեսությունը։ 1890 թվականին Ժուկովսկին հրատարակեց իր առաջին աշխատությունը ավիացիայի ոլորտում՝ «Դեպի թռիչքի տեսություն»։

Սերգեյ Ալեքսեևիչ Չապլիգին (1869 - 1942) սովետական ​​գիտնական տեսական մեխանիկայի բնագավառում, ժամանակակից հիդրոաերոդինամիկայի հիմնադիրներից մեկը։ Իր «Գազային ինքնաթիռների մասին» աշխատության մեջ նա տվել է արագընթաց թռիչքների տեսություն, որը տեսական հիմք է ծառայել ժամանակակից արագընթաց ավիացիայի համար։

«Մարդը թևեր չունի և, իր մարմնի քաշի համեմատ մկանների քաշի համեմատ, նա 72 անգամ ավելի թույլ է, քան թռչունը… Բայց կարծում եմ, որ նա կթռչի՝ հույսը դնելով ոչ թե իր մկանների, այլ մտքի ուժի վրա։

ՉԻ. Ժուկովսկին

Աերոդինամիկայի հիմունքներ. Հիմնական հասկացություններ.

Քամու թունելը սարքավորում է, որը ստեղծում է օդի հոսք մարմինների շուրջ օդի հոսքի փորձարարական ուսումնասիրության համար:

Քամու թունելում փորձարկումներն իրականացվում են շարժման հետադարձելիության սկզբունքի հիման վրա՝ օդում մարմնի շարժումը կարող է փոխարինվել։

գազի շարժումը անշարժ մարմնի նկատմամբ:

Օդանավի թևը օդանավի ամենակարևոր մասն է, բարձրացման աղբյուրը, որը հնարավորություն է տալիս թռչել օդանավով: Տարբեր ինքնաթիռներ ունեն տարբեր թևեր, որոնք տարբերվում են չափերով, ձևով, ֆյուզելաժի համեմատությամբ:

Թևերի բացվածքը ուղիղ գծով թևի ծայրերի միջև հեռավորությունն է:

Թևի տարածքը S-թևի եզրագծերով սահմանափակված տարածքն է: Մաքրված թևի տարածքը հաշվարկվում է որպես երկու trapezoid-ի մակերես:

S = 2 · · = bav · ɭ [m2] (1)

Ընդհանուր աերոդինամիկ ուժը R ուժն է, որով հանդիպող

օդի հոսքը գործում է ամուր մարմնի վրա: Ընդլայնելով այս ուժը ուղղահայաց Fy և հորիզոնական Fx բաղադրիչների (նկ. 1), մենք համապատասխանաբար ստանում ենք թևի բարձրացման ուժը և դրա քաշման ուժը:

Փորձի նկարագրությունը.

Ցույցերի հստակությունը և ընթացիկ փորձերի քանակական վերլուծությունը մեծացնելու համար մենք կօգտագործենք չափիչ սարք՝ որոշելու թևի բարձրացման թվային արժեքը: Չափիչ սարքը բաղկացած է մետաղյա շրջանակից, որի վրա ամրացված է անհավասար լծակով սլաք։ Թևի մոդելի վրա օդի հոսքն ուղղելով՝ տեղի է ունենում լծակի հավասարակշռություն, սլաքը շարժվում է սանդղակի երկայնքով՝ ցույց տալով թևի շեղման անկյունը հորիզոնականից:

Թևերի մոդելները պատրաստված են 140 ͯ 50 մմ փրփուրից: Ժամանակակից օդանավերի թևերը կարող են լինել ուղղանկյուն, ավլված, հակառակ ուղղությամբ

Թևի բարձրացման մեծության չափման մոդելը ներառում է հետևյալ հիմնական բլոկները (նկ. 4.).

հողմային թունել;

Չափիչ սարք;

Ֆիքսված հարթակ, որի վրա ամրացված են վերը նշված սարքերը:

Փորձի անցկացում.

Մոդելը աշխատում է այսպես.

Փորձի համար թևի մոդելը ամրացվում է լծակի վրա և տեղադրվում է հողմային թունելի 20-25 սմ հեռավորության վրա: Ուղղեք օդի հոսքը դեպի մոդելի թևը և դիտեք, թե ինչպես է այն բարձրանում: Փոխեք թևի ձևը: Մենք նորից լծակ ենք բերում հավասարակշռության, որպեսզի մոդելը վերցնի իր սկզբնական դիրքը և որոշի բարձրացնող ուժի չափը՝ օդի հոսքի նույն արագությամբ:

Եթե ​​ափսեը տեղադրվում է հոսքի երկայնքով (հարձակման անկյունը զրո է), ապա հոսքը կլինի սիմետրիկ: Այս դեպքում օդի հոսքը չի շեղվում թիթեղից, իսկ բարձրացնող ուժը Y զրոյական է: X դիմադրությունը նվազագույն է, բայց ոչ զրոյական: Այն կստեղծվի ափսեի մակերեսի վրա օդի մոլեկուլների շփման ուժերով։ Ընդհանուր աերոդինամիկական ուժը R նվազագույն է և համընկնում է քաշման ուժի X-ի հետ:

Երբ հարձակման անկյունը աստիճանաբար մեծանում է, և հոսքի թեքությունը մեծանում է, բարձրացնող ուժը մեծանում է: Ակնհայտ է, որ աճում է նաև դիմադրությունը։ Այստեղ պետք է նշել, որ հարձակման ցածր անկյուններում բարձրացնող ուժը շատ ավելի արագ է աճում, քան քաշելը:

Ուղղանկյուն թեւ:

  • Թևի զանգվածը մ ≈ 0,01 կգ;
  • թևի շեղման անկյուն α = 130, գ ≈ 9,8 Ն / կգ:

    • Թևի տարածքը Ս= 0,1 0,027 = 0,0027 մ 2

    Թևի բարձրացման ուժը Ru = = 0,438 Ն

    Ճակատային դիմադրություն Rх = = 0,101 Ն

    K \u003d Fu / Fx \u003d 0.438 / 0.101 \u003d 4.34

    Որքան մեծ է թևի աերոդինամիկ որակը, այնքան ավելի կատարյալ է այն:

  • Քանի որ հարձակման անկյունը մեծանում է, օդի հոսքի համար ավելի դժվար է դառնում ափսեի շուրջը հոսելը: Բարձրացնող ուժը, թեև այն շարունակում է աճել, բայց ավելի դանդաղ, քան նախկինում: Բայց դիմադրությունը աճում է ավելի ու ավելի արագ, աստիճանաբար առաջ անցնելով վերելակի աճից: Արդյունքում R ընդհանուր աերոդինամիկ ուժը սկսում է հետ շեղվել։ Պատկերը կտրուկ փոխվում է.

    • Օդային հոսքերը չեն կարողանում սահուն հոսել ափսեի վերին մակերեսով։ Ափսեի հետևում ձևավորվում է հզոր հորձանուտ։ Բարձրացնելը կտրուկ իջնում ​​է, իսկ ձգումը մեծանում է: Այս երեւույթը աերոդինամիկայի մեջ կոչվում է STALL: «Պոկված» թեւը դադարում է թեւ լինել։ Դա դադարում է թռչել և սկսում է ընկնել։

    Մեր փորձի ժամանակ, արդեն թևի շեղման α = 600 և ավելի անկյունում, թեւը կանգ է առել, այն չի թռչում, g ≈ 9,8 Ն/կգ

    Թևի բարձրացում Ry = = 0,113 Ն

    Ճակատային դիմադրություն Rх = = 0,196 Ն

    Թևի աերոդինամիկ որակը K = 0,113/0,196 = 0,58

Arrow թեւը.

Թևի զանգվածը մ ≈ 0,01 կգ;

թևի շեղման անկյուն α = 200, գ ≈ 9,8 Ն / կգ

Թևի տարածքը Ս= 0,028 մ2

Թևի բարձրացման ուժը Ru = = 0,287 Ն

Ճակատային դիմադրություն R x \u003d \u003d 0,104 N

Թևի աերոդինամիկ որակը

K \u003d Fu / Fx \u003d 0,287 / 0,104 \u003d 2,76

Թևը հակառակ ավլումով:

Թևի զանգվածը մ ≈ 0,01 կգ;

թևի շեղման անկյուն α = 150, գ ≈ 9,8 Ն / կգ

Թևի տարածքը S= 0,00265 մ2

Թևի բարձրացման ուժը Ru = = 0,380 Ն

Ճակատային դիմադրություն Rx \u003d \u003d 0,102 N

Թևի աերոդինամիկ որակը

K \u003d Fu / Fx \u003d 0.171 / 0.119 \u003d 3.73

Փորձի վերլուծություն

Փորձը և ստացված արդյունքները վերլուծելիս մենք ելնում ենք այն թեզից, որ որքան մեծ է թևի աերոդինամիկական որակը, այնքան լավ է այն։

Մեր փորձի առաջին դեպքում լավագույն թևերը ուղղանկյուն թևն էին և ավլված հետևի թեւը: Ուղիղ թևի հիմնական առավելությունը բարձր վերելքի գործակիցը K = 4,34 է: Մաքրված թևի համար վերելքի գործակիցը K = 2.76 է, և, համապատասխանաբար, հակադարձ ավլելու թևն ունի բարձրացման գործակից, որը հավասար է K = 3.73: Հետևաբար, պարզվեց, որ լավագույն թեւը ուղղանկյուն թեւն էր և ավլված հետևի թեւը:

Նրանք կրկնեցին իրենց փորձը օդի հոսքի ավելի մեծ ուժի հետ. այս դեպքում ուղիղ թևի և հետադարձ շրջված թևի աերոդինամիկական հատկությունները բավականին կտրուկ նվազեցին K = 2,76 և K = 1,48, բայց ավերված թևի աերոդինամիկական որակը մի փոքր փոխվեց: K = 2,25:

Վերլուծելով ավլված թևի համար ստացված արդյունքները, մենք նկատեցինք, որ օդի հոսքի արագության աճով թևի քաշքշուկը բավականին դանդաղ է աճում, մինչդեռ բարձրացման գործակիցը գրեթե անփոփոխ է մնում:

Այս հոդվածում մենք ուսումնասիրեցինք թևի բարձրացման ուժի կախվածությունը միայն դրա պլանի ձևից: Իրական թռիչքի ժամանակ թևի բարձրացման ուժը կախված է նաև նրա տարածքից, պրոֆիլից, ինչպես նաև հարձակման անկյունից, արագությունից և հոսքի խտությունից և մի շարք այլ գործոններից։

Որպեսզի փորձը մաքուր լինի, պետք է պահպանվեն հետևյալ պայմանները.

  • օդի հոսքը պահպանվել է մշտական;
  • թևի առանցքը և քամու թունելի առանցքը համընկել են։
  • հեռավորությունը խողովակի վերջից մինչև թևի կցման կետը միշտ նույնն էր.
  • P.S. Կուդրյավցև. ԵՒ ԵՍ. Կոնֆեդերացիաներ. Ֆիզիկայի և տեխնիկայի պատմություն. Դասագիրք մանկավարժական ինստիտուտների ուսանողների համար. ՌՍՖՍՀ կրթության նախարարության պետական ​​կրթական և մանկավարժական հրատարակչություն. Մոսկվա 1960 թ
  • Ֆիզիկա. Ես ճանաչում եմ աշխարհը: Մանկական հանրագիտարան. Մոսկվա. ՀՍՏ. 2000 թ
  • Վ.Բ. Բայդակով, Ա.Ս. Կլումովը։ Օդանավերի աերոդինամիկա և թռիչքի դինամիկա. Մոսկվա. «Ինժեներություն», 1979 թ
  • Խորհրդային մեծ հանրագիտարան. 13. Երրորդ հրատարակություն. Մոսկվա, «Սովետական ​​հանրագիտարան», 1978 թ

Տարիքը՝ 14 տարեկան

Ուսման վայրը՝ MBOU LAP №135

Քաղաք, մարզ՝ Սամարա, 63

Ղեկավար՝ Սամսոնովա Նատալյա Յուրիևնա, ֆիզիկայի ուսուցիչ

Պատմական հետազոտական ​​աշխատանք «Թղթե ինքնաթիռ. մանկական զվարճանք և գիտական ​​հետազոտություն»

Ներածություն _________________________________________________ 2

Նպատակներ և նպատակներ _________________________________________________________3-4

Հիմնական մասը ________________________________________________________5-12

Օդանավի թևի բարձրացնող ուժը _________________________________________________ 5-8

Ինքնաթիռների զարգացման պատմություն ________________________________________________9-10

Օդանավի թևի բարձրացման ուժի վրա ազդող գործոններ ________________________ 10

Թռիչքի միջակայքի վրա ազդող գործոններ _________________________________________________ 10

Թռիչքի ժամանակի վրա ազդող գործոններ _________________________________________________10

Դիտարկումներ և փորձեր _________________________________________________________________ 10-12

Մեթոդաբանություն________________________________________________________________________________12

Եզրակացություն _____________________________________________________________13

Մատենագիտություն _________________________________________________ 14

Ներածություն

Մարդիկ վաղուց էին երազում թռչելու մասին։ Թևեր պատրաստեք, ինչպես թռչունները, միջատները, չղջիկները: Որքան տարբեր կենդանի արարածներ են օդում տեղափոխվում, բայց մարդը չի կարող:

Համարձակ գյուտարարները փորձել են թևեր պատրաստել մարդկանց համար: Բայց ոչ ոք չէր կարող թռչել այդպիսի թևերի վրա։ Տղամարդը բավականաչափ ուժ չուներ օդ բարձրանալու համար։ Լավագույն դեպքում գյուտարարներին հաջողվել է ապահով վայրէջք կատարել գետնի վրա՝ թեւերի վրա սահելով սարից կամ բարձր աշտարակից։ Սա ուժ չէր պահանջում։

Ամեն անգամ, երբ տեսնում եմ ինքնաթիռ՝ արծաթե թռչուն, որը ճախրում է դեպի երկինք, ես հիանում եմ այն ​​ուժով, որով նա հեշտությամբ հաղթահարում է երկրային ձգողականությունը և հերկում երկնային օվկիանոսը և ինքս ինձ հարցեր տալիս.

  • Ինչպե՞ս պետք է ինքնաթիռի թևը կառուցվի մեծ բեռը կրելու համար:
  • Ինչպիսի՞ն պետք է լինի օդը կտրող թևի օպտիմալ ձևը:
  • Քամու ո՞ր հատկանիշներն են օգնում ինքնաթիռին թռիչքի ժամանակ:
  • Ի՞նչ արագության կարող է հասնել ինքնաթիռը:

Մարդը միշտ երազել է «թռչնի պես» երկինք բարձրանալ և հնագույն ժամանակներից փորձել է իրականացնել իր երազանքը։ 20-րդ դարում ավիացիան սկսեց զարգանալ այնքան արագ, որ մարդկությունը չկարողացավ փրկել այս բարդ տեխնոլոգիայի բնօրինակներից շատերը։ Բայց շատ նմուշներ թանգարաններում պահպանվել են կրճատված մոդելների տեսքով՝ տալով իրական մեքենաների գրեթե ամբողջական պատկերը։

Ես ընտրեցի այս թեման, քանի որ այն օգնում է կյանքում ոչ միայն զարգացնել տրամաբանական տեխնիկական մտածողությունը, այլև միանալ թղթի հետ աշխատելու գործնական հմտություններին, նյութագիտությանը, ինքնաթիռների նախագծման և կառուցման տեխնոլոգիաներին: Եվ ամենակարևորը սեփական ինքնաթիռի ստեղծումն է:

Մենք առաջ ենք քաշել վարկած -կարելի է ենթադրել, որ օդանավի թռիչքային բնութագրերը կախված են նրա ձևից։

Մենք օգտագործել ենք հետազոտության հետևյալ մեթոդները.

  • Գիտական ​​գրականության ուսումնասիրություն;
  • Ինտերնետում տեղեկատվության ստացում;
  • Ուղղակի դիտարկում, փորձարկում;
  • Օդանավերի փորձարարական օդաչուների մոդելների ստեղծում;

Նպատակը և առաջադրանքները

Նպատակը:Նախագծված ինքնաթիռներ հետևյալ բնութագրերով՝ առավելագույն հեռահարություն և թռիչքի տևողությունը.

Առաջադրանքներ.

Վերլուծել առաջնային աղբյուրներից ստացված տեղեկատվությունը;

Ուսումնասիրել աերոգամի հնագույն արևելյան արվեստի տարրերը.

Աերոդինամիկայի հիմունքներին, թղթից ինքնաթիռների նախագծման տեխնոլոգիային ծանոթանալու համար;

Փորձարկել կառուցված մոդելները;

Մշակել մոդելների ճիշտ, արդյունավետ գործարկման հմտություններ;

Որպես իմ հետազոտության հիմք՝ ես վերցրեցի ճապոնական օրիգամիի արվեստի ոլորտներից մեկը՝ աերոգամի(ճապոներեն «gami»-ից՝ թուղթ և լատիներեն «aero»-ից՝ օդ):

Աերոդինամիկան (հունարեն aer - օդ և dinamis - ուժ բառերից) գիտություն է օդում մարմինների շարժումից առաջացող ուժերի մասին։ Օդն իր ֆիզիկական հատկությունների շնորհիվ դիմադրում է իր մեջ պինդ մարմինների շարժմանը։ Միաժամանակ մարմինների և օդի միջև առաջանում են փոխազդեցության ուժեր, որոնք ուսումնասիրվում են աերոդինամիկայով։

Աերոդինամիկան ժամանակակից ավիացիայի տեսական հիմքն է։ Ցանկացած ինքնաթիռ թռչում է՝ հնազանդվելով աերոդինամիկայի օրենքներին: Հետևաբար, ինքնաթիռի դիզայների համար աերոդինամիկայի հիմնական օրենքների իմացությունը ոչ միայն օգտակար է, այլ պարզապես անհրաժեշտ: Աերոդինամիկայի օրենքներն ուսումնասիրելիս կատարեցի մի շարք դիտարկումներ և փորձեր՝ «Ինքնաթիռի ձևի ընտրություն», «Թևի ստեղծման սկզբունքներ», «Փչում» և այլն։

Դիզայն.

Թղթե ինքնաթիռ ծալելը այնքան էլ հեշտ չէ, որքան թվում է։ Գործողությունները պետք է լինեն վստահ և ճշգրիտ, ծալքերը՝ կատարյալ ուղիղ և ճիշտ տեղերում: Պարզ ձևավորումները ներողամիտ են, մինչդեռ բարդ ձևավորումներում մի քանի անկատար անկյունները կարող են հավաքման գործընթացը տանել փակուղի: Բացի այդ, կան դեպքեր, երբ ծալքը պետք է լինի միտումնավոր ոչ շատ ճշգրիտ:

Օրինակ, եթե վերջին քայլերից մեկը պահանջում է հաստ սենդվիչ կառուցվածքը կիսով չափ ծալել, ծալքը չի աշխատի, քանի դեռ չեք ուղղել հաստությունը ծալման հենց սկզբում: Նման բաները գծագրերով նկարագրված չեն, դրանք գալիս են փորձով։ Եվ մոդելի համաչափությունն ու քաշի ճշգրիտ բաշխումը որոշում են, թե որքան լավ է այն թռչելու:

«Թղթե ավիացիայի» առանցքային կետը ծանրության կենտրոնի տեղակայումն է։ Ստեղծելով տարբեր նմուշներ՝ ես առաջարկում եմ ինքնաթիռի քիթն ավելի ծանրացնել՝ մեջը ավելի շատ թուղթ դնելով, ձևավորել լիարժեք թեւեր, կայունացուցիչներ և կիլիա։ Այնուհետև թղթե ինքնաթիռը կարելի է կառավարել իրականի նման։

Օրինակ, փորձերի միջոցով ես պարզեցի, որ արագությունը և թռիչքի ուղին կարելի է կարգավորել՝ թեւերի հետևի մասում թեքելով իրական փեղկերի պես՝ թեթևակի շրջելով թղթի կիլիան: Նման հսկողությունը «թղթային աերոբատիկա»-ի հիմքն է։

Օդանավերի նախագծերը զգալիորեն տարբերվում են՝ կախված դրանց կառուցման նպատակից: Օրինակ, հեռավոր թռիչքների համար նախատեսված ինքնաթիռներն իրենց ձևով նետ են հիշեցնում. դրանք նույնքան նեղ են, երկար, կոշտ, ծանրության կենտրոնի ընդգծված տեղաշարժով դեպի քիթը: Ամենաերկար թռիչքների համար ինքնաթիռները կոշտ չեն, բայց ունեն թեւերի մեծ բացվածք և լավ հավասարակշռված են: Հավասարակշռումը չափազանց կարևոր է փողոցային օդանավերի համար: Նրանք պետք է պահպանեն ճիշտ դիրքը՝ չնայած օդի ապակայունացնող տատանումներին։ Ներքին գործարկվող օդանավերն օգտվում են ծանրության կենտրոնի քթից ներքևից: Նման մոդելները թռչում են ավելի արագ և կայուն, դրանք ավելի հեշտ են գործարկել:

Թեստեր

Մեկնարկում բարձր արդյունքների հասնելու համար անհրաժեշտ է տիրապետել նետման ճիշտ տեխնիկային։

  • Ինքնաթիռը առավելագույն հեռավորության վրա ուղարկելու համար հարկավոր է այն հնարավորինս 45 աստիճան անկյան տակ նետել առաջ և վեր։
  • Թռիչքի ժամանակի մրցումների ժամանակ դուք պետք է ինքնաթիռը գցեք առավելագույն բարձրության վրա, որպեսզի այն ավելի երկար սահի ցած:

Բաց երկնքի տակ մեկնարկը, բացի լրացուցիչ խնդիրներից (քամին), լրացուցիչ առավելություններ է ստեղծում։ Օդի վերընթաց հոսքերի օգնությամբ դուք կարող եք ստիպել ինքնաթիռին անհավատալիորեն հեռու և երկար թռչել: Ուժեղ վերընթաց հոսք կարելի է գտնել, օրինակ, մեծ բազմահարկ շենքի մոտ. հարվածելով պատին, քամին ուղղությունը փոխում է ուղղահայաց: Ավելի բարեկամական անվտանգության բարձիկ կարելի է գտնել արևոտ օրը ավտոկայանատեղիում: Մուգ ասֆալտը շատ է տաքանում, իսկ վերևում տաք օդը սահուն բարձրանում է։

Հիմնական մասը.

1.1 Օդանավի թևերի վերելակ.

Ինչին չեն հասնում շարժվող առվակները, նրանք նույնիսկ նավերն իրար են մղում: Հնարավո՞ր է արդյոք օգտագործել նրանց ուժը մարմինները վեր բարձրացնելու համար: Վարորդները գիտեն, որ մեծ արագությամբ մեքենայի առջևի մասը կարող է դուրս գալ ճանապարհից, կարծես թե հանելու համար։ Նրանք նույնիսկ հակաթևեր են դրել, որպեսզի դա տեղի չունենա։ Որտեղի՞ց է գալիս բարձրացնող ուժը:

Այստեղ մենք չենք կարող անել առանց թևի նման բանի: Ամենապարզ թեւը, թերեւս, օդապարիկն է (նկ. 216): Ինչպե՞ս է նա թռչում: Հիշեք, որ մենք օդապարիկը քաշում ենք պարանից՝ ստեղծելով քամի, որը հոսում է նրա հարթության կամ թևի վրա: Նշանակենք AB թևի հարթությունը, Q պարանի լարվածությունը, օդապարիկի սեփական քաշը P, այս ուժերի արդյունքը R, 1.

Ուղևորի հարթության վրա վազող AB քամին, դրանից անդրադարձելով, ստեղծում է բարձրացնող ուժ R, որը, որպեսզի օդապարիկը չընկնի, պետք է հավասար լինի R-ին և ցանկալի է ավելին, որպեսզի օդապարիկը վեր բարձրանա։ Դուք զգում եք, որ ամեն ինչ այնքան էլ պարզ չէ, երբ խոսքը վերաբերում է թռիչքին: Նույնիսկ ավելի դժվար, քան օդապարիկով, իրավիճակը ինքնաթիռի թևի բարձրացնող ուժի հետ է:

Օդանավի թևի հատվածը ներկայացված է Նկ. 217 ա. Պրակտիկան ցույց է տվել, որ վերելքն իրականացնելու համար օդանավի թևը պետք է տեղակայվի այնպես, որ կա որոշակի անկյուն ա՝ հարձակման անկյուն՝ դրա ստորին գծի և թռիչքի ուղղության միջև: Այս անկյունը փոխվում է վերելակի գործողությամբ:

Հորիզոնական թռիչքի ժամանակ անկյունը a-ն չի գերազանցում 1-1,5 °, իսկ վայրէջքը` մոտ 15 °: Ստացվում է, որ հարձակման նման անկյան առկայության դեպքում թևի շուրջ օդի հոսքի արագությունը վերևից ավելի մեծ կլինի, քան թևի ստորին մակերևույթի շուրջ հոսքի ^/^ արագությունը։ Նկ. 217 և արագությունների այս տարբերությունը նշվում է հոսքագծի տարբեր խտությամբ:

Բրինձ. 217. Ինչպե՞ս են առաջանում թևի (ա) բարձրացնող ուժը և օդանավի (բ) վրա ազդող ուժերը.

Բայց, ինչպես արդեն գիտենք, հոսքի այդ տեղում, որտեղ արագությունն ավելի մեծ է, ճնշումն ավելի քիչ է, և հակառակը։ Հետևաբար, երբ օդանավը շարժվում է օդում, թևի վերին մակերևույթի վերևում ճնշումը նվազում է, իսկ ստորինից բարձր ճնշումը: Ճնշման այս տարբերությունը առաջացնում է R-ի վերընթաց ուժը, որը գործում է թևի վրա:

Այս ուժի ուղղահայաց բաղադրիչը. F ուժը բարձրացնող ուժ է, որն ուղղված է մարմնի քաշի P-ին: Եթե այդ ուժն ավելի մեծ է, քան ինքնաթիռի քաշը, վերջինս կբարձրանա վերև: Երկրորդ բաղադրիչը Q-ն ճակատային դիմադրությունն է, այն հաղթահարվում է պտուտակի մղումով։

Նկ. 217, բ ցույց են տալիս օդանավի վրա ազդող ուժերը հորիզոնական միատեսակ թռիչքի ժամանակ՝ F, - բարձրացնող ուժ, P - օդանավի քաշը, F., - քաշել և F - պտուտակի մղում:

Թևի տեսության և ընդհանրապես աերոդինամիկական տեսության զարգացման գործում մեծ ներդրում է ունեցել ռուս գիտնական, պրոֆեսոր Ն. Ե. Ժուկովսկին (1847-1921): Դեռևս մարդկային թռիչքներից առաջ Ժուկովսկին հետաքրքիր խոսքեր է ասել. «Մարդը թևեր չունի, և իր մարմնի քաշի համեմատ մկանների քաշի հետ նա 72 անգամ (!) ավելի թույլ է, քան թռչունը: Բայց կարծում եմ, որ նա կթռչի՝ հույսը դնելով ոչ թե մկանների, այլ մտքի ուժի վրա։

Բրինձ. 218. Թեւերի ձեւը Մ–ի առումով< 1 и М > 1

Ավիացիան վաղուց անցել է ձայնային պատնեշը, որը չափվում է այսպես կոչված Mach թվով - M: Ենթաձայնային արագությամբ M< 1, при звуковой М = 1, при сверхзвуковой М >1. Իսկ թեւի ձեւը փոխվել է՝ այն դարձել է ավելի բարակ ու սուր։ Փոխվել է նաեւ թեւերի ձեւը։ Ենթաձայնային թեւերը ուղղանկյուն են, trapezoidal կամ էլիպսաձեւ: Անդրաձայնային և գերձայնային թեւերը ծածկված են, դելտոիդ (ինչպես հունարեն «դելտա» տառը) կամ եռանկյունաձև (նկ. 218): Փաստն այն է, որ երբ ինքնաթիռը շարժվում է մոտ և գերձայնային արագություններով, առաջանում են այսպես կոչված հարվածային ալիքներ՝ կապված օդի առաձգականության և դրանում ձայնի տարածման արագության հետ։ Այս վնասակար երեւույթը նվազեցնելու համար օգտագործվում են ավելի սուր ձևի թեւեր։ Ենթաձայնային և գերձայնային թևերի շուրջ օդի հոսքի օրինաչափությունը ներկայացված է Նկ. 219, որտեղ դուք կարող եք տեսնել օդի հետ նրանց փոխազդեցության տարբերությունը:

Իսկ նման թևերով հագեցած գերձայնային ինքնաթիռները ներկայացված են Նկ. 220։

Բրինձ. 219. Ենթաձայնային և գերձայնային թեւերի շուրջ օդի հոսքի օրինաչափություն

Բրինձ. 220. Գերձայնային ռմբակոծիչ (ա) և կործանիչներ (բ)

M > 6 արագություն ունեցող ինքնաթիռները կոչվում են հիպերձայնային: Նրանց թեւերը այնպես են կառուցված, որ ֆյուզելյաժի և թևի շուրջ հոսող հարվածային ալիքները կարծես թե ջնջում են միմյանց։ Այդ իսկ պատճառով նման ինքնաթիռների թևերի ձևը բարդ է, այսպես կոչված, W-աձև կամ M-աձև (նկ. 221):

Բրինձ. 221. Հիպերձայնային ինքնաթիռ

Բրինձ. 222. Օդանավերի էվոլյուցիա

Օդանավերի զարգացման պատմություն

Համառոտ մարդկային թռիչքի պատմության և ինքնաթիռների էվոլյուցիայի մասին (նկ. 222):

1882 թվականին ռուս սպա Ա.Ֆ.Մոժայսկին շոգեշարժիչով ինքնաթիռ է կառուցել, որն իր մեծ քաշի պատճառով չի կարողացել թռիչք կատարել։ Մի քանի տարի անց գերմանացի ինժեներ Լիլիենթալը մի շարք թռիչքներ կատարեց իր կառուցած հավասարակշռող սլայդերի վրա, որը կառավարվում էր օդաչուի մարմնի ծանրության կենտրոնը շարժելով։ Այս թռիչքներից մեկի ժամանակ գլեյդերը կորցրել է կայունությունը, և Լիլիենթալը մահացել է։ 1901 թվականին ամերիկացի մեխանիկները՝ Ռայթ եղբայրները, բամբուկից և սպիտակեղենից կառուցեցին սլանիչ և մի քանի հաջող թռիչք կատարեցին դրա վրա: Պլանշետը արձակվել է նուրբ բլրի լանջից՝ օգտագործելով պարզունակ քարաձիգ, որը բաղկացած է փոքրիկ գերան աշտարակից և բեռով պարանից: Ամռանը եղբայրները սովորեցին թռչել, իսկ մնացած ժամանակն աշխատեցին իրենց հեծանիվների արտադրամասում՝ գումար խնայելով փորձերը շարունակելու համար։ 1902-1903 թվականների ձմռանը նրանք պատրաստեցին բենզինային ներքին այրման շարժիչ, տեղադրեցին այն իրենց սլայդերի վրա և 1903 թվականի դեկտեմբերի 17-ին կատարեցին իրենց առաջին թռիչքները, որոնցից ամենաերկարը, թեև այն տևեց ընդամենը 59 վայրկյան, այնուամենայնիվ ցույց տվեց, որ ինքնաթիռը կարողացել է օդ բարձրանալ և մնալ օդում:

Բարելավելով ինքնաթիռը և ձեռք բերելով որոշ թռիչքային հմտություններ՝ Ռայթ եղբայրները 1906 թվականին հրապարակեցին իրենց գյուտը: Այդ պահից սկսվեց ավիացիայի բուռն զարգացումը աշխարհի շատ երկրներում։ 3 տարի անց ֆրանսիացի ինժեներ Բլերիոն իր նախագծած ինքնաթիռով թռավ Լա Մանշի վրայով՝ ապացուցելով այս մեքենայի՝ ծովի վրայով թռչելու ունակությունը։ 20 տարի էլ չանցած, մեկ նստատեղով ինքնաթիռ թռավ Ամերիկայից Եվրոպա Ատլանտյան օվկիանոսով, իսկ 10 տարի անց՝ 1937 թվականի ամռանը, երեք խորհրդային օդաչուներ՝ Վ.Պ. Չկալովը, Գ.Ֆ. Բայդուկովը և Ա.Վ. Բելյակովը, Ա.Ն. Տուպոլև ԱՆՏ-25-ը Մոսկվայից Ամերիկա թռավ Հյուսիսային բևեռով։ Մի քանի օր անց Մ. Մ. Գրոմովը, Ա. Բ. Յումաշևը և Ս.

Հեռահարության հետ մեկտեղ ավելացել են ինքնաթիռների կրողունակությունը, բարձրությունը և արագությունը։ Առաջին գերծանր «Իլյա Մուրոմեց» ինքնաթիռը կառուցվել է Ռուսաստանում։ Այս չորս շարժիչով հսկան այնքան գերազանցում էր այն ժամանակվա բոլոր մեքենաներին, որ երկար ժամանակ արտասահմանում չէին կարող հավատալ նման ինքնաթիռի գոյությանը։ 1913 թվականին Իլյա Մուրոմեցը սահմանեց համաշխարհային ռեկորդներ տարածության, բարձրության և ծանրաբեռնվածության համար:

Եթե ​​Ռայթ եղբայրների ինքնաթիռի արագությունը մոտ 50 կմ/ժ էր, ապա ժամանակակից ինքնաթիռները մի քանի անգամ ավելի արագ են թռչում, քան ձայնը։ Իսկ հրթիռներն էլ ավելի արագ են թռչում։ Օրինակ՝ Երկրագնդի առաջին արհեստական ​​արբանյակը ուղեծիր արձակած մեկնարկային մեքենան ուներ М>28:

1.2 Օդանավի թևի բարձրացման ուժի վրա ազդող գործոններ.

1) օդի արագությունը

2) թևի ձևը

3) միջին խտության

1.3 Թռիչքի հեռահարության վրա ազդող գործոններ.

1) ինքնաթիռի քաշը

2) թևի ձևը

1.4 Թռիչքի ժամանակի վրա ազդող գործոններ.

1) բարձր բարձրության ռեակտիվ հոսք.

2) պոչի քամի, հակառակ քամի, կողային քամի;

3) թևի ձևը

1.5 Դիտարկումներ և փորձեր.

Դիտարկումներ

Ինքնաթիռի ձևի ընտրություն.

Փորձ թիվ 1

Եզրակացություն:

Պարզ ձևն օգնում է օդանավը պահել օդում: Երբ այն սահում է առաջ, այն ստեղծում է վերելք: Ինքնաթիռը կբարձրանա այնքան ժամանակ, մինչև այն ուժը, որով ես արձակեցի նրա օդը, սպառվի։ Իսկ պարզ թղթի թերթիկը չափազանց մեծ աջակցության մակերես ունի, որը չի նպաստում պատշաճ թռիչքի համար:

Թևերի սկզբունքները.

Սարքավորումներ:

  • Թուղթ;
  • Երկու գիրք.

Փորձ թիվ 2

Քամու հանկարծակի պոռթկում.

Փորձ թիվ 3

Սարքավորումներ:

  • Թուղթ;
  • Երկու գիրք.

Փորձ թիվ 4

Շնչառություն:

Սարքավորումներ:

  • Երկու շերտ թուղթ

Եզրակացություն:

Օդն ավելի արագ է սահում թևի վերին, կոր հատվածի վրայով, որն ունի ավելի բարձր առջևի եզր, քան հետևի եզրը (սա օգնում է օդին սահել թևից): Հետևաբար, թևի տակ օդի ճնշումն ավելի բարձր է, ուստի այն հրում է թեւը դեպի վեր։ Թևին աջակցող ուժը պայմանավորված է ճնշման տարբերությամբ: Այն կոչվում է վերելակ: Թևի վրա օդի հոսքը կարող է շեղվել դեպի ներքև՝ փեղկերի կամ օդափոխիչի միջոցով: Նրանք թույլ են տալիս օդանավին օդ բարձրանալ, շրջադարձ կատարել և թռչել ցածր բարձրության վրա նույնիսկ ցածր արագությամբ:

1.6 Մեթոդաբանություն

Ես որոշեցի կատարել փորձ՝ ապացուցելով թռիչքի ժամանակի և հեռահարության կախվածությունը թևի ձևից։ Պատրաստեցի 5 թղթե ինքնաթիռի մոդել։ Մի քանի անգամ նույն ուժգնությամբ նույն զանգվածի ինքնաթիռներ եմ արձակել։ Բոլոր մոդելները գործարկելուց հետո ես աղյուսակում գրանցեցի վազքների արդյունքները և միջին թվաբանական արդյունքը։ Միջին թվաբանականի հիման վրա ես հաղթողներին գտա թռիչքի միջակայքի և ժամանակի առումով (մոդել թիվ 2 և մոդել թիվ 5): Թռիչքի ժամանակը և միջակայքը տարբեր են բոլոր մոդելների համար => թռիչքի միջակայքն ու ժամանակը կախված են ձևից: թևի.

Եզրակացություն

Թեստի արդյունքների վերլուծություն.

Մոդելները գնահատելու համար ես որոշեցի օգտագործել 5

Գնդակի համակարգ.

Սեղանի հիման վրա ես գտա թղթե ինքնաթիռների լավագույն տարբերակը՝ թիվ 4 մոդելը։ Մոդել #2-ը լավ է հեռահար մրցումների համար, մինչդեռ #3 մոդելը թռիչքի ավելի երկար ժամանակ ունի:

Փորձերի ժամանակ ես չեմ հասցրել ճշգրիտ չափել յուրաքանչյուր ինքնաթիռի հեռահարությունը և թռիչքի ժամանակը, ինքնաթիռ բաց թողնել մեկ ուժով, ես կարողացել եմ մոտավորապես չափել յուրաքանչյուր օդանավի թռիչքի ժամանակն ու հեռահարությունը։

Ինտերնետից ստացված այս փորձառությունների և տեղեկատվության շնորհիվ ես կարողացա կազմել ինքնաթիռի թևերի խաչմերուկային ձևերի և դրանց նպատակների աղյուսակը.

Օգտագործված գրականության ցանկ

1) Անտոնով Օ.Կ., Պատոն Բ.Ի. Սլայդերներ, ինքնաթիռներ. գիտություններ. Դումկա, 1990. - 503 էջ.

2) Փորձերի մեծ գիրք դպրոցականների համար / խմբ. Անտոնելա Մեյանի. - Մ.: ՓԲԸ «ՌՈՍՄԵՆ-ՊՐԵՍ», 2007. - 260 էջ. http://www.ozon.ru/context/detail/id/121580 /

3) Միկորտումով Է.Բ., Լեբեդինսկի Մ.Ս. ինքնաթիռի մոդելավորում; Հոդվածների ամփոփում. Ձեռնարկ ինքնաթիռների մոդելավորման շրջանակների ղեկավարների համար: - M. Uchpedgiz, 1960. - 144 p.

4) Նիկուլին Ա.Պ.-ի լավագույն թղթի մոդելների հավաքածու (օրիգամի): Թղթի ծալման արվեստը. - M.: Terra - Book Club, 2005, 68 p.

5) Սվիշչև Գ.Պ.. Բելով Ա.Ֆ. Ավիացիա՝ հանրագիտարան։ - Մ.: «Ռուսական մեծ հանրագիտարան», 194. - 756 էջ. Սուխարևսկայա Օ.Ն. Օրիգամի փոքրիկների համար. - M.: Iris Press, 2008. - 140 p.

6) Զարմանալի ֆիզիկա - Ինչի մասին լռում էին Ն.Վ.Գուլիայի դասագրքերը

Սեղմելով «Ներբեռնել արխիվ» կոճակը, դուք անվճար կներբեռնեք Ձեզ անհրաժեշտ ֆայլը։
Նախքան այս ֆայլը ներբեռնելը, հիշեք այն լավ ռեֆերատները, վերահսկողությունը, կուրսային աշխատանքները, թեզերը, հոդվածները և այլ փաստաթղթեր, որոնք ձեր համակարգչում չեն պահանջվում: Սա ձեր գործն է, այն պետք է մասնակցի հասարակության զարգացմանը և օգուտ բերի մարդկանց։ Գտե՛ք այս աշխատանքները և ուղարկե՛ք գիտելիքների բազա։
Մենք և բոլոր ուսանողները, ասպիրանտները, երիտասարդ գիտնականները, ովքեր օգտագործում են գիտելիքների բազան իրենց ուսման և աշխատանքի մեջ, շատ շնորհակալ կլինենք ձեզ:

Փաստաթղթով արխիվ ներբեռնելու համար ստորև դաշտում մուտքագրեք հնգանիշ թիվ և սեղմեք «Ներբեռնել արխիվը» կոճակը:

Նմանատիպ փաստաթղթեր

    Ենթաձայնային մարդատար ինքնաթիռի բևեռների հաշվարկ և կառուցում: Թևի և ֆյուզելաժի նվազագույն և առավելագույն քաշման գործակիցների որոշում. Օդանավերի վնասակար քաշքշուկների ամփոփում. Բևեռների և բարձրացման գործակցի կորի կառուցում:

    կուրսային աշխատանք, ավելացվել է 01.03.2015թ

    Օդանավի կառուցվածքային և աերոդինամիկական առանձնահատկությունները. Տու-154 թևի պրոֆիլի աերոդինամիկ ուժեր. Թռիչքի զանգվածի ազդեցությունը թռիչքի բնութագրերի վրա. Ինքնաթիռի թռիչք և վայրէջք. Գազադինամիկ ղեկերից մոմենտների որոշում:

    կուրսային աշխատանք, ավելացվել է 12.01.2013թ

    Օդի հոսքը մարմնի շուրջ: Օդանավի թեւ, երկրաչափական բնութագրեր, միջին աերոդինամիկ ակորդ, քաշում, վերելք-քաշելու հարաբերակցություն: Ինքնաթիռ բևեռ. Թևի ճնշման կենտրոնը և նրա դիրքի փոփոխությունը կախված հարձակման անկյունից:

    կուրսային աշխատանք, ավելացվել է 23.09.2013թ

    Օդանավերի թռիչքի և վայրէջքի բնութագրերի ուսումնասիրություն. թևերի չափերի և ավլման անկյունների որոշում; կրիտիկական Mach թվի, աերոդինամիկ քաշման գործակիցի, բարձրացման ուժի հաշվարկ: Թռիչքի և վայրէջքի բևեռների կառուցում.

    կուրսային աշխատանք, ավելացվել է 24.10.2012թ

    Տրանսպորտային ինքնաթիռի մեծ հարաբերակցության թևի ամրության հաշվարկ. թևի երկրաչափական պարամետրերի և քաշի տվյալների որոշում: Թևի երկարությամբ լայնակի ուժերի և մոմենտների գծապատկերի կառուցում: Թևի խաչմերուկի նախագծում և ստուգման հաշվարկ:

    կուրսային աշխատանք, ավելացվել է 14.06.2010թ

    Յակ-40 ինքնաթիռի թռիչքի բնութագրերը բեռնման գործի համար. Թևի ուժային տարրերի երկրաչափական բնութագրերը. Բարդ թևը ուղղանկյուն թևի վերածելը: Բեռնման ուժերի և բեռների հաշվարկ: Թևերի հատվածներում լարումների որոշում.

    կուրսային աշխատանք, ավելացվել է 23.04.2012թ

    Ուղղանկյուն թևով ինքնաթիռի պարամետրերը. Թևի կենտրոնական և ծայրամասային հատվածներում թեքության անկյունների որոշում հորձանուտային համակարգի U-աձև մոդելով։ Թևի մաշկի վրա առավելագույն ճնշման անկման հաշվարկը գալիք հոսքի ընդհանուր ճնշման ազդեցության տակ:

    թեստ, ավելացվել է 03/24/2019

սլայդ 1

Նախագիծ ֆիզիկայում թեմայի շուրջ. Ավարտեց՝ Պոպով Ռուսլան, ՆՕՈՒ «Ռուսական երկաթուղիների թիվ 38 միջնակարգ դպրոց» 10-րդ դասարանի աշակերտ Ուսուցիչ՝ Վալովեն Ս. Ա. Միչուրինսկ, 2008 թ.

սլայդ 2

սլայդ 3

սլայդ 4

Թևի բարձրացնող ուժը (մենք նշում ենք այն F) առաջանում է այն պատճառով, որ թևի խաչմերուկը ամենից հաճախ ասիմետրիկ պրոֆիլ է ավելի ուռուցիկ վերին մասով: Ինքնաթիռի կամ սլայդերի թեւը, շարժվելով, կտրում է օդը: Գալիք օդային հոսքի հոսքերի մի մասը կգնա թևի տակ, մյուսը՝ դրա վերևում։ F մենյու հաջորդ ելքը

սլայդ 5

Թևի վերին մասը ավելի ուռուցիկ է, քան ստորին մասը, հետևաբար, վերին շիթերը ստիպված կլինեն ավելի երկար ճանապարհ անցնել, քան ստորինները: Սակայն թևը մտնող և դրանից իջնող օդի քանակությունը նույնն է։ Սա նշանակում է, որ վերին հոսանքները, ստորիններից հետ չմնալու համար, պետք է ավելի արագ շարժվեն։ Թևի տակ ճնշումը ավելի մեծ է, քան թևի վրա: Ճնշման այս տարբերությունը ստեղծում է աերոդինամիկ ուժ R, որի բաղադրիչներից մեկը բարձրացնող ուժն է F. մենյու հաջորդ ելքը

սլայդ 6

Թևի բարձրացնող ուժը որքան մեծ է, այնքան մեծ է հարձակման անկյունը, պրոֆիլի կորությունը, թևի մակերեսը, օդի խտությունը և թռիչքի արագությունը, իսկ բարձրացման ուժը կախված է արագությունից։ քառակուսի. Հարձակման անկյունը պետք է լինի կրիտիկական արժեքից փոքր՝ վերելակի անկման աճով: մենյու հաջորդ ելքը α

Սլայդ 7

Զարգացնելով վերելակը, թեւը միշտ զգում է շարժման դեմ ուղղված քաշք X և, հետևաբար, դանդաղեցնում է այն: Բարձրացնող ուժը ուղղահայաց է հանդիպակաց հոսքին: R ուժը կոչվում է թևի ընդհանուր աերոդինամիկ ուժ։ Աերոդինամիկ ուժի կիրառման կետը կոչվում է թևի ճնշման կենտրոն (CP): մենյու հաջորդ ելքը

Սլայդ 8

F = CF 2/2 S-ը վերելքի հաշվման բանաձևն է, որտեղ F-ը թևի բարձրացումն է, CF-ը բարձրացման գործակիցն է, S-ը թևի մակերեսն է: R = CR 2/2 S-ը աերոդինամիկական ուժի հաշվարկման բանաձևն է, որտեղ՝ CR-ն աերոդինամիկ ուժի գործակիցն է։ S-ը թևի տարածքն է: մենյուի ելք

Սլայդ 9

Ինքնաթիռի բարձրացնող ուժը, հավասարակշռելով նրա քաշը, հնարավորություն է տալիս թռչել, մինչդեռ քաշումը դանդաղեցնում է նրա շարժումը։ Ճակատային դիմադրությունը հաղթահարվում է էլեկտրակայանի կողմից մշակված ձգողական ուժով։ Ինքնաթիռին անհրաժեշտ է էլեկտրակայան՝ վերելակ զարգացնելու և տիեզերքում տեղաշարժվելու համար: Որքան մեծ է արագությունը, այնքան մեծ է վերելակը: Ժամանակակից օդանավերի վրա թևերը պատրաստված են ավլված դիզայնով, որպեսզի թևը չփլվի թռիչքի ժամանակ քարշից: մենյու հաջորդ ելքը

սլայդ 10

Ժամանակի ընթացքում ինքնաթիռների շարժիչների դիզայնը փոխվել է: Օդանավի շարժիչների երեք հիմնական տեսակ կա՝ 1. մխոցային, 2. տուրբոպրոպ, 3. ռեակտիվ։ Այս բոլոր շարժիչները տարբերվում են արագությամբ և ձգողականությամբ: Ռեակտիվ շարժիչն ավելի առաջադեմ է։ Այս տեսակի շարժիչով ժամանակակից մարտական ​​ինքնաթիռները մի քանի անգամ գերազանցում են ձայնի արագությունը։ մենյու հաջորդ ելքը

սլայդ 11

(1847 - 1921) ռուս մեծ գիտնական, ժամանակակից հիդրո- և ավիոմեխանիկայի հիմնադիր, «ռուսական ավիացիայի հայր»: Ժուկովսկին ծնվել է երկաթուղու ինժեների ընտանիքում։ 1858 թվականին ընդունվել է Մոսկվայի 4-րդ տղամարդկանց դասական գիմնազիան և ավարտել այն 1864 թվականին։ Նույն թվականին ընդունվել է Մոսկվայի համալսարանի ֆիզիկամաթեմատիկական ֆակուլտետը, որն ավարտել է 1868 թվականին՝ ստանալով կիրառական մաթեմատիկայի որակավորում։ 1882 թվականին Ժուկովսկուն շնորհվել է կիրառական մաթեմատիկայի դոկտորի աստիճան։ մենյու հաջորդ ելքը

սլայդ 12

20-րդ դարի սկզբից Ժուկովսկու հիմնական ուշադրությունն ուղղված էր աերոդինամիկայի և ավիացիոն խնդիրների զարգացմանը։ 1904 թվականին նրա ղեկավարությամբ մերձմոսկովյան Կուչին գյուղում կառուցվել է Եվրոպայում առաջին աերոդինամիկական ինստիտուտը։ Ժուկովսկին հսկայական աշխատանք է կատարել ավիացիոն անձնակազմի՝ ավիակոնստրուկտորների և օդաչուների պատրաստման ուղղությամբ։ Ներքին ավիացիոն գիտության ամենավառ կենտրոններից մեկը ավիացիոն շրջանն էր, որը կազմակերպել էր N.E. Ժուկովսկին Մոսկվայի տեխնիկումում. Այստեղ էին, որ իրենց ստեղծագործական ուղին սկսեցին աշխարհահռչակ ավիացիոն դիզայներներն ու գիտնականները՝ Ա.Ս. Տուպոլևը, Վ.Պ. Վետչինկին, Բ.Ն.Յուրիև, Բ.Ս.Ստեչկին, Ա.Ա. Արխանգելսկին և շատ ուրիշներ։ մենյու հաջորդ ելքը

սլայդ 13

1904 թվականին Կուչինսկու լաբորատորիայում Ժուկովսկին կատարեց ուշագրավ բացահայտում, որը հիմք հանդիսացավ ժամանակակից աերոդինամիկայի հետագա զարգացման և դրա կիրառման համար ավիացիայի տեսության մեջ: Ժուկովսկին չէր աշխատում, միայն այն ժամանակ, երբ քնած էր։ Նա իր կյանքում երբեք չէր թռչել ինքնաթիռով։ Ավիացիայի առաջին հաջողությունների հետ կապված՝ գիտնականի առաջ խնդիր է դրվել պարզել վերելակի ուժի աղբյուրը, դրա ավելացման հնարավորությունը և գտնել դրա հաշվարկման մաթեմատիկական մեթոդ։ 1905 թվականի նոյեմբերի 15-ին Ժուկովսկին տվեց վերելակի ուժի որոշման բանաձևը, որն ընկած է օդանավի բոլոր աերոդինամիկ հաշվարկների հիմքում։ մենյու հաջորդ ելքը 1. Էրմակով Ա. Vvedensky B.A., v.16 4. Ինտերնետային ռեսուրսներ՝ http://media.aplus.by/page/42/ http://sfw.org.ua/index.php?cstart=502& http:// www.atrava. ru/08d36bff22e97282f9199fb5069b7547/news/22/news-17903 http://www.airwar.ru/other/article/engines.html http://arier.narod.ru/avicos/l-korolev.htm http://kto -kto.narod.ru/bl-bl-3/katanie.html http://www.library.cpilot.info/memo/beregovoy_gt/index.htm http://vivovoco.ibmh.msk.su /VV/PAPERS /HISTORY/SIMBIRSK/SIMBIRSK.HTM ելքի ընտրացանկ

* Օդանավի թեւը նախատեսված է օդում օդանավը պահելու համար անհրաժեշտ վերելակ առաջացնելու համար: Թևի աերոդինամիկ որակն ավելի մեծ է, այնքան մեծ է վերելքը և այնքան քիչ քաշելը: Թևի բարձրացումը և ձգումը կախված են թևի երկրաչափական բնութագրերից: Թևի երկրաչափական բնութագրերը կրճատվում են պլանում թևի բնութագրերին և բնութագրերին

Ժամանակակից օդանավերի թևերը պլանով էլիպսաձև են (a), ուղղանկյուն (b), տրապիզոիդ (գ), ավլված (դ) եռանկյունաձև (e)

Լայնակի V թևի անկյունը Թևի երկրաչափական բնութագրերը Թևի ձևը պլանում բնութագրվում է բացվածքով, տարածքի երկարացմամբ, նեղացումով, ավլելով և լայնակի V Թևերի բացվածք L-ն ուղիղ գծով թևի ծայրերի միջև հեռավորությունն է: Թևի տարածքը Skr-ի առումով սահմանափակվում է թևի ուրվագծերով:

Trapezoidal and ավլված թեւերի տարածքը հաշվարկվում է որպես երկու trapezoids-ի տարածք, որտեղ b 0-ը արմատի ակորդն է, m; bk - վերջի ակորդ, մ; - միջին թևի ակորդը, m Թևի երկարացումը թևի բացվածքի և միջին ակորդի հարաբերակցությունն է: Եթե bav-ի փոխարեն դրա արժեքը փոխարինենք հավասարությունից (2. 1), ապա թևի երկարացումը կորոշվի ժամանակակից գերձայնային բանաձևով: և տրանսոնային ինքնաթիռների թևի երկարացումը չի գերազանցում 2 - 5-ը: Ցածր արագությամբ ինքնաթիռների համար կողմերի հարաբերակցությունը կարող է հասնել 12-15-ի, իսկ սլանիչների համար մինչև 25:

Թևի կոնաձևը առանցքային ակորդի և վերջի լարի հարաբերակցությունն է: Ենթաձայնային ինքնաթիռների համար թևի կոնը սովորաբար չի գերազանցում 3-ը, իսկ տրանսոնային և գերձայնային ինքնաթիռների համար այն կարող է շատ տարբեր լինել: Մաքրման անկյունը թևի առջևի եզրի գծի և ինքնաթիռի լայնակի առանցքի միջև եղած անկյունն է: Մաքրումը կարող է չափվել նաև օջախների գծով (ակորդի 1/4-ը անցնելով հարձակման եզրից) կամ թևի մեկ այլ գծով։ Անդրաձայնային ինքնաթիռների համար այն հասնում է 45°-ի, իսկ գերձայնային ինքնաթիռների համար՝ մինչև 60°։ Թևի լայնակի V անկյունը ինքնաթիռի լայնակի առանցքի և թևի ստորին մակերեսի միջև ընկած անկյունն է: Ժամանակակից ինքնաթիռներում լայնակի V անկյունը տատանվում է +5°-ից -15°: Թևի պրոֆիլը նրա խաչմերուկի ձևն է: Պրոֆիլները կարող են լինել սիմետրիկ կամ ասիմետրիկ: Ասիմետրիկն իր հերթին կարող է լինել երկուռուցիկ, հարթաուռուցիկ, գոգավոր-ուռուցիկ և այլն։ S-ձևավորված: Ոսպնաձև և սեպաձև կարող են օգտագործվել գերձայնային ինքնաթիռների համար: Պրոֆիլի հիմնական բնութագրերն են՝ պրոֆիլի ակորդը, հարաբերական հաստությունը, հարաբերական կորությունը

Անձնագրի ակորդ b-ը ուղիղ գծի հատված է, որը կապում է պրոֆիլի երկու ամենահեռավոր կետերը Թևերի պրոֆիլների ձևերը 1 - սիմետրիկ; 2 - ոչ սիմետրիկ; 3 - plano-ուռուցիկ; 4 - biconvex; 5 - S- ձեւավորված; 6 - լամինացված; 7 - ոսպնյակային; 8 - ադամանդի ձևով; 9 նշանավոր

Պրոֆիլի երկրաչափական բնութագրերը. բ - պրոֆիլային ակորդ; Cmax - առավելագույն հաստություն; fmax - կորության սլաք; x- ամենամեծ հաստության կոորդինատը Թևի հարձակման անկյունները

Ընդհանուր աերոդինամիկ ուժը և դրա կիրառման կետը R-ն ընդհանուր աերոդինամիկ ուժն է. Y - բարձրացնող ուժ; Q-ը ձգման ուժն է; - հարձակման անկյուն; q - որակի անկյուն Հարաբերական պրոֆիլի հաստությունը c-ն առավելագույն հաստության Сmax ակորդի հարաբերակցությունն է՝ արտահայտված որպես տոկոս.

Օդափայլի հարաբերական հաստությունը c-ն առավելագույն հաստության Cmax-ի և ակորդի հարաբերակցությունն է՝ արտահայտված որպես տոկոս. Xc-ի առավելագույն հաստության դիրքը արտահայտվում է որպես ակորդի երկարության տոկոս և չափվում է մատից: Ժամանակակից ինքնաթիռների համար, օդափոխիչի հարաբերական հաստությունը 416% միջակայքում է: Հարաբերական պրոֆիլի կորությունը f-ն առավելագույն կորության f հարաբերակցությունն է ակորդի նկատմամբ՝ արտահայտված որպես տոկոս։ Առավելագույն հեռավորությունը պրոֆիլի կենտրոնական գծից մինչև ակորդը որոշում է պրոֆիլի կորությունը: Պրոֆիլի միջին գիծը գծված է պրոֆիլի վերին և ստորին եզրագծերից հավասար հեռավորության վրա։ Սիմետրիկ պրոֆիլների համար հարաբերական կորությունը հավասար է զրոյի, մինչդեռ ասիմետրիկ պրոֆիլների համար այս արժեքը զրոյական չէ և չի գերազանցում 4%-ը։

Միջին աերոդինամիկ թևի ակորդը Միջին աերոդինամիկ թևի ակորդը (MAC) նման ուղղանկյուն թևի ակորդն է, որն ունի նույն մակերեսը, ինչ տվյալ թևը, ընդհանուր աերոդինամիկ ուժի մեծությունը և ճնշման կենտրոնի դիրքը (CP) ժամը հարձակման հավասար անկյուններ

Trapezoidal չոլորված թևի համար MAR-ը որոշվում է երկրաչափական կառուցվածքով: Դա անելու համար ինքնաթիռի թևը գծված է պլանում (և որոշակի մասշտաբով): Արմատային լարի շարունակության վրա դրվում է ծայրի ակորդի չափով հավասար հատված, իսկ ծայրի լարին (առաջ)՝ արմատային լարին հավասար հատված։ Հատվածների ծայրերը միացված են ուղիղ գծով։ Այնուհետև գծեք թևի միջին գիծը՝ միացնելով արմատի ուղիղ կեսը և ծայրի ակորդները։ Միջին աերոդինամիկ ակորդը (MAC) կանցնի այս երկու գծերի հատման կետով:

Իմանալով օդանավի վրա MAR-ի մեծությունն ու դիրքը և որպես հիմք ընդունելով այն, որոշվում է դրա համեմատ ինքնաթիռի ծանրության կենտրոնի դիրքը, թևի ճնշման կենտրոնը և այլն: Օդանավի աերոդինամիկ ուժը ստեղծվում է թևի կողմից և կիրառվում է ճնշման կենտրոնում: Ճնշման կենտրոնը և ծանրության կենտրոնը, որպես կանոն, չեն համընկնում և հետևաբար ձևավորվում է ուժերի պահ։ Այս պահի արժեքը կախված է ուժի մեծությունից և CG-ի և ճնշման կենտրոնի միջև եղած հեռավորությունից, որի դիրքը սահմանվում է որպես հեռավորություն MAR-ի սկզբից՝ արտահայտված գծային արտահայտությամբ կամ որպես տոկոս MAR-ի երկարությունը:

WING Drag Drag-ը օդում ինքնաթիռի թևի շարժման դիմադրությունն է: Այն բաղկացած է պրոֆիլից, ինդուկտիվից և ալիքային դիմադրությունից՝ Xcr=Xpr+Hind+XV։ Ալիքի ձգումը հաշվի չի առնվի, քանի որ այն տեղի է ունենում 450 կմ/ժ-ից բարձր թռիչքների ժամանակ: Պրոֆիլի դիմադրությունը կազմված է ճնշման և շփման դիմադրությունից՝ Хpr=ХД+Хtr: Ճնշման ձգումը ճնշման տարբերությունն է թևի առջև և հետևում: Որքան մեծ է այս տարբերությունը, այնքան մեծ է ճնշման դիմադրությունը: Ճնշման տարբերությունը կախված է պրոֆիլի ձևից, դրա հարաբերական հաստությունից և կորությունից, նկարում նշված է Cx - պրոֆիլի դիմադրության գործակիցը):

Որքան մեծ է օդափոխիչի հարաբերական c հաստությունը, այնքան ճնշումը բարձրանում է թևի առջև և այնքան ավելի է նվազում թևի հետևում, նրա հետևի եզրին: Արդյունքում, ճնշման տարբերությունը մեծանում է, և, հետևաբար, ճնշման դիմադրությունը մեծանում է: Երբ օդային հոսքը հոսում է թևի պրոֆիլի շուրջ՝ կրիտիկականին մոտ հարձակման անկյուններով, ճնշման դիմադրությունը զգալիորեն մեծանում է: Այս դեպքում կտրուկ աճում են պտտվող արթնացող շիթերի և պտույտների չափերը։Շփման դիմադրությունը առաջանում է հոսող թևի պրոֆիլի սահմանային շերտում օդի մածուցիկության դրսևորման պատճառով։ Շփման ուժերի մեծությունը կախված է սահմանային շերտի կառուցվածքից և թևի հարթեցված մակերեսի վիճակից (նրա կոպտությունից): Օդի շերտավոր սահմանային շերտում շփման դիմադրությունը ավելի քիչ է, քան տուրբուլենտ սահմանային շերտում: Հետևաբար, թևի մակերեսի մեծ մասը հոսում է օդային հոսքի շերտավոր սահմանային շերտի շուրջ, այնքան ցածր է շփման դիմադրությունը: Շփման դիմադրության արժեքի վրա ազդում են. ինքնաթիռի արագությունը. մակերեսի կոշտություն; թևի ձևը. Որքան բարձր է թռիչքի արագությունը, թևի մակերեսը մշակվում է ավելի վատ որակով, և թևի պրոֆիլը ավելի հաստ է, այնքան մեծ է շփման դիմադրությունը:

Ինդուկտիվ դիմադրությունը թևի բարձրացման ձևավորման հետ կապված դիմադրության ավելացումն է: Երբ թևի շուրջը հոսում է անխափան օդի հոսք, ճնշման տարբերություն է առաջանում թևի վերևում և ներքևում: Արդյունքում, օդի մի մասը հոսում է թևերի ծայրերում: ավելի բարձր ճնշման գոտուց դեպի ավելի ցածր ճնշման գոտի

Այն անկյունը, որով U-ի ուղղահայաց արագությամբ առաջացած V արագությամբ թևի շուրջ հոսող օդի հոսքը շեղվում է, կոչվում է հոսքի թեք անկյուն։ Դրա արժեքը կախված է ուղղահայաց արագության արժեքից, որն առաջացել է հորձանուտի կապոցով և մոտակա հոսքի արագությունից V

Հետևաբար, հոսքի թեքության պատճառով թևի արևելքի իրական հարձակման անկյունը նրա յուրաքանչյուր հատվածում կտարբերվի հարձակման երկրաչափական կամ ակնհայտ անկյանց յուրաքանչյուրը որոշակի չափով: Ինչպես գիտեք, բարձրացման ուժը թեւը ^ Y միշտ ուղղահայաց է հանդիպակաց հոսքին, նրա ուղղությանը: Հետևաբար, թևի բարձրացման ուժի վեկտորը շեղվում է անկյան տակ և ուղղահայաց է օդի հոսքի ուղղությանը V: Բարձրացնող ուժը կլինի ոչ թե ամբողջ ուժը ^ Y», այլ դրա բաղադրիչը Y, որը ուղղահայաց է մոտեցող հոսքին:

Հաշվի առնելով արժեքի փոքրությունը՝ մենք հավասար ենք համարում Y ուժի մեկ այլ բաղադրիչ «կլինի» Այս բաղադրիչն ուղղված է հոսքի երկայնքով և կոչվում է ինդուկտիվ ձգում (Նկար՝ վերը ներկայացված): Ինդուկտիվ ձգման արժեքը գտնելու համար այն անհրաժեշտ է ^ U արագությունը և հոսքի անկյունը հաշվարկելու համար: Հոսքի անկյան կախվածությունը թևի կողմի հարաբերակցությունից, բարձրացման Su գործակիցից և թևի ձևից պլանում արտահայտվում է բանաձևով.

որտեղ Cxi-ն ինդուկտիվ դիմադրության գործակիցն է: Այն որոշվում է բանաձևով Բանաձևից երևում է, որ Cx-ն ուղիղ համեմատական ​​է բարձրացման գործակցին և հակադարձ համեմատական ​​է թևի կողմի հարաբերակցությանը։ Զրոյական բարձրացման o հարձակման անկյան տակ ինդուկտիվ ռեակտիվությունը կլինի զրո: Հարձակման գերկրիտիկական անկյուններում թևի պրոֆիլի շուրջ հարթ հոսքը խախտվում է, և, հետևաբար, Cx 1-ի որոշման բանաձևը ընդունելի չէ դրա արժեքը որոշելու համար: Քանի որ Cx-ի արժեքը հակադարձ համեմատական ​​է թևի կողմի հարաբերակցությանը, հետևաբար, երկար հեռավորությունների վրա թռիչքների համար նախատեսված ինքնաթիռներն ունեն թևի մեծ հարաբերակցություն՝ = 14 ... 15:

ԹԵՎԻ աերոդինամիկ որակ Թևի աերոդինամիկական որակը թևի բարձրացման ուժի հարաբերակցությունն է թևի ձգման ուժին հարձակման տվյալ անկյան տակ, որտեղ Y-ը բարձրացման ուժն է, կգ. Q - քաշելու ուժ, կգ: Փոխարինելով Y և Q արժեքները բանաձևի մեջ՝ մենք ստանում ենք, որքան մեծ է թևի աերոդինամիկական որակը, այնքան ավելի կատարյալ է այն։ Ժամանակակից ինքնաթիռների համար որակի արժեքը կարող է հասնել 14-15-ի, իսկ սլայդերների համար՝ 45-50-ի։ Սա նշանակում է, որ ինքնաթիռի թեւը կարող է ստեղծել վերելակ, որը 14-ից 15 անգամ գերազանցում է դիմադրությունը, իսկ սահողերի համար նույնիսկ 50 անգամ:

Բարձրացում-քաշում հարաբերակցությունը բնութագրվում է անկյան միջոցով Բարձրացման վեկտորների և ընդհանուր աերոդինամիկական ուժերի միջև անկյունը կոչվում է վերելք-քաշում անկյուն: Որքան մեծ է վերելքի-քաշելու հարաբերակցությունը, այնքան փոքր է բարձրացման անկյունը և հակառակը: Թևի աերոդինամիկական որակը, ինչպես երևում է բանաձևից, կախված է Cy և Cx գործակիցների նույն գործոններից, այսինքն՝ հարձակման անկյանց, օդանավերի ձևից, պլանում թևի ձևից, թռիչքի M թվից և մակերեսի մշակումից: ԱԶԴԵՑՈՒԹՅՈՒՆԸ ՀԱՐՁԱԿՄԱՆ ՈՐԱԿԻ ԱՆԿՅՈՒՆԻ ՎՐԱ Հարձակման անկյան որոշակի արժեքի բարձրացման դեպքում աերոդինամիկական որակը մեծանում է: Հարձակման որոշակի անկյան տակ որակը հասնում է իր առավելագույն արժեքին Kmax: Այս անկյունը կոչվում է հարձակման ամենաշահավետ անկյուն, միամիտ։ հավասար է զրոյի: Ազդեցությունը օդափոխիչի ձևի բարձրացում-քաշում հարաբերակցության վրա կապված է օդափոխիչի հարաբերական հաստության և կորության հետ: Այս դեպքում մեծ ազդեցություն ունեն պրոֆիլի գծերի ձևը, քթի ձևը և ակորդի երկայնքով պրոֆիլի առավելագույն հաստության դիրքը։ Ամենաբարձր որակի արժեքները ստանալու համար թևերի լավագույն ձևը էլիպսաձև է՝ կլորացված առաջնային եզրով:

Աերոդինամիկական որակի կախվածության գրաֆիկը հարձակման անկյանց. Ներծծող ուժի ձևավորում Աերոդինամիկական որակի կախվածությունը հարձակման անկյանց և օդանավերի հաստությունից Թևի աերոդինամիկ որակի փոփոխություն՝ կախված M թվից.

ԹԵՎԻ ԲԵՎԵՎԵՐ Թևի թռիչքային բնութագրերի տարբեր հաշվարկների համար հատկապես կարևոր է իմանալ Cy-ի և Cx-ի միաժամանակյա փոփոխությունը հարձակման թռիչքի անկյունների միջակայքում: Այդ նպատակով կառուցվում է Cx-ից Su գործակցի կախվածության գրաֆիկ, որը կոչվում է բևեռ: «Բևեռ» անվանումը բացատրվում է նրանով, որ այս կորը կարելի է համարել որպես բևեռային դիագրամ, որը կառուցված է ընդհանուր աերոդինամիկական ուժի CR գործակցի կոորդինատների վրա և որտեղ է ընդհանուր աերոդինամիկական ուժի R թեքության անկյունը դեպի ուղղությունը: մոտեցող հոսքի արագությունը (պայմանով, որ Su և Cx սանդղակները վերցված են նույնը): Թևի բևեռի կառուցման սկզբունքը Թևի բևեռային թևի բևեռի կառուցման սկզբունքը Եթե սկզբնաղբյուրից, օդափոխիչի ճնշման կենտրոնի հետ հավասարեցված, վեկտորը գծված է դեպի բևեռի ցանկացած կետ, ապա այն կլինի ուղղանկյան անկյունագիծ, որի կողմերը համապատասխանաբար հավասար են: դեպի Сy և Сх. քաշել և բարձրացնել գործակիցը հարձակման անկյուններից, այսպես կոչված, թևի բևեռային:

Բևեռը կառուցված է տրված երկրաչափական չափսերով և պրոֆիլի ձևով լավ արտահայտված թևի համար: Թևի բևեռից կարելի է որոշել հարձակման մի շարք բնութագրական անկյուններ: Զրոյական բարձրացման անկյունը o գտնվում է Cx առանցքի հետ բևեռի հատման կետում: Հարձակման այս անկյունում բարձրացման գործակիցը զրո է (Сy = 0): Ժամանակակից ինքնաթիռների թեւերի համար սովորաբար o = Հարձակման անկյուն, որի դեպքում Cx-ն ունի Cx-ի ամենափոքր արժեքը: ր. Գտնվում է Cy առանցքին զուգահեռ բևեռին շոշափելով: Ժամանակակից թևերի պրոֆիլների համար այս անկյունը գտնվում է 0-ից 1 ° միջակայքում: Հարձակման ամենաձեռնտու անկյունը միամիտ է։ Քանի որ հարձակման առավել բարենպաստ անկյան տակ թևի աերոդինամիկ որակը առավելագույնն է, Сy առանցքի և սկզբնաղբյուրից գծված շոշափողի միջև անկյունը, այսինքն՝ որակի անկյունը, հարձակման այս անկյունում, ըստ բանաձևի (2. 19) , կլինի նվազագույն։ Ուստի միամիտը որոշելու համար անհրաժեշտ է սկզբից բևեռին շոշափել։ Հպման կետը կհամապատասխանի միամիտներին: Ժամանակակից թևերի համար միամիտը գտնվում է 4 - 6 ° միջակայքում:

Հարձակման կրիտիկական անկյունը. Հարձակման կրիտիկական անկյունը որոշելու համար անհրաժեշտ է շոշափել Cx առանցքին զուգահեռ բևեռին: Հպման կետը և կհամապատասխանի crit-ին: Ժամանակակից ինքնաթիռների թեւերի համար crit = 16 -30 °: Միևնույն վերելք-քաշ հարաբերակցությամբ հարձակման անկյունները հայտնաբերվում են սկզբից դեպի բևեռ հատված գծելով: Խաչմերուկում մենք գտնում ենք թռիչքի ժամանակ հարձակման (u) անկյունները, որոնց դեպքում վերելք-քաշելու հարաբերակցությունը կլինի նույնը և անպայմանորեն փոքր Kmax-ից:

Օդանավի բևեռային ինքնաթիռի հիմնական աերոդինամիկ բնութագրիչներից մեկը օդանավի բևեռայինն է: Cy-ի թևի բարձրացման գործակիցը հավասար է ամբողջ օդանավի բարձրացման գործակիցին, իսկ հարձակման յուրաքանչյուր անկյան համար օդանավի ձգման գործակիցը Cxvr արժեքով մեծ է թևի Cx-ից: Այս դեպքում օդանավի բևեռը կտեղափոխվի թևի բևեռից աջ Cx ջերմաստիճանով: Օդանավի բևեռը կառուցված է՝ օգտագործելով Сy=f() և Сх=f() կախվածությունների տվյալները, որոնք ստացվել են փորձնական եղանակով՝ քամու թունելներում մոդելներ փչելով։ Օդանավի բևեռի վրա հարձակման անկյունները ամրացվում են թևի բևեռի վրա նշված հարձակման անկյունները հորիզոնական տեղափոխելու միջոցով: Օդանավի բևեռի երկայնքով աերոդինամիկական բնութագրերի և հարձակման բնորոշ անկյունների որոշումը կատարվում է այնպես, ինչպես դա արվել է թևի բևեռի վրա:

Օդանավի հարձակման զրոյական բարձրացման անկյունը գործնականում նույնն է, ինչ թևի զրոյական բարձրացման անկյունը: Քանի որ բարձրացման ուժը անկյան տակ զրոյական է, ապա հարձակման այս անկյան տակ հնարավոր է օդանավի միայն ուղղահայաց դեպի ներքև շարժում, որը կոչվում է ուղղահայաց սուզում, կամ ուղղահայաց սահում 90 ° անկյան տակ:

Հարձակման անկյունը, որի դեպքում ձգման գործակիցն ունի նվազագույն արժեք, հայտնաբերվում է Cy առանցքին զուգահեռ բևեռին շոշափող շոշափելով: Հարձակման այս անկյան տակ թռչելիս կլինի նվազագույն քաշի կորուստ: Հարձակման այս անկյան տակ (կամ դրան մոտ) թռիչքը կատարվում է առավելագույն արագությամբ։ Հարձակման առավել բարենպաստ անկյունը (միամիտ) համապատասխանում է օդանավի աերոդինամիկ որակի ամենաբարձր արժեքին։ Գրաֆիկորեն այս անկյունը, ինչպես նաև թևի համար, որոշվում է՝ սկզբից բևեռին շոշափելով: Գրաֆիկից երևում է, որ օդանավի բևեռին շոշափողի թեքությունն ավելի մեծ է, քան թևի բևեռին շոշափողին: Եզրակացություն. ինքնաթիռի առավելագույն որակը որպես ամբողջություն միշտ ավելի քիչ է, քան մեկ թևի առավելագույն աերոդինամիկ որակը:

Գրաֆիկից երևում է, որ ինքնաթիռի հարձակման առավել շահավետ անկյունը մեծ է թևի հարձակման առավել շահավետ անկյունից 2-3°-ով։ Օդանավի հարձակման կրիտիկական անկյունը (կրիտ) իր արժեքով չի տարբերվում թևի համար նույն անկյան արժեքից: Փեղկերի երկարացումը դեպի թռիչքի դիրք (= 15 -25°) թույլ է տալիս բարձրացնել առավելագույն բարձրացման գործակիցը Sumax՝ ձգման գործակիցի համեմատաբար փոքր աճով: Սա հնարավորություն է տալիս նվազեցնել թռիչքի պահանջվող նվազագույն արագությունը, որը գործնականում որոշում է օդանավի թռիչքի արագությունը թռիչքի ժամանակ։ Թռիչքների (կամ փեղկերի) թռիչքի դիրքում բաց թողնելու պատճառով թռիչքի ընթացքը կրճատվում է մինչև 25%:

Երբ փեղկերը (կամ փեղկերը) երկարացվում են մինչև վայրէջքի դիրք (= 45 - 60°), բարձրացման առավելագույն գործակիցը կարող է աճել մինչև 80%, ինչը կտրուկ նվազեցնում է վայրէջքի արագությունը և վազքի երկարությունը: Այնուամենայնիվ, քաշքշումը այս դեպքում ավելանում է ավելի ինտենսիվ, քան բարձրացնող ուժը, ուստի աերոդինամիկական որակը զգալիորեն նվազում է: Բայց այս հանգամանքն օգտագործվում է որպես դրական գործառնական գործոն. հետագծի կտրուկությունը մեծանում է վայրէջքից առաջ սահելու ժամանակ և, հետևաբար, ինքնաթիռը դառնում է ավելի քիչ պահանջկոտ թռիչքուղու հավասարեցման մոտեցումների որակի նկատմամբ: Այնուամենայնիվ, երբ հասնում են այնպիսի M թվերի, որոնց դեպքում սեղմելիությունը այլևս չի կարելի անտեսել (M> 0,6 - 0,7), ապա բարձրացման և ձգման գործակիցները պետք է որոշվեն՝ հաշվի առնելով սեղմելիության ուղղումը: որտեղ Suszh-ը բարձրացման գործակիցն է՝ հաշվի առնելով սեղմելիությունը. Սունեսժը չսեղմվող հոսքի բարձրացման գործակիցն է հարձակման նույն անկյան համար, ինչ Սուսժը:

Մինչև M = 0,6 -0,7 թվերը, բոլոր բևեռները գործնականում համընկնում են, բայց մեծ թվերով ^ M նրանք սկսում են շարժվել դեպի աջ և միաժամանակ մեծացնել թեքությունը դեպի Cx առանցքը: Բևեռների տեղաշարժը դեպի աջ (մեծ Cx-ով) պայմանավորված է օդի սեղմելիության ազդեցությամբ պրոֆիլի դիմադրության գործակցի բարձրացմամբ, իսկ արտաքին տեսքի պատճառով թվի հետագա աճով (M > 0,75 - 0,8): ալիքի դիմադրության. Բևեռների թեքության աճը բացատրվում է ինդուկտիվ դիմադրության գործակցի աճով, քանի որ սեղմվող գազի ենթաձայնային հոսքում հարձակման նույն անկյան տակ օդանավի վերելակ-քաշ հարաբերակցությունը սկսում է նվազել այն պահին, երբ նկատելի է սեղմելիության ազդեցությունը.

Հարցեր ունե՞ք

Հաղորդել տպագրական սխալի մասին

Տեքստը, որը պետք է ուղարկվի մեր խմբագիրներին.

Ուղարկել