Samolyot qanotlarini ko'tarish bo'yicha taqdimot. Samolyot qanoti liftni yaratish uchun mo'ljallangan. Kuzatishlar va tajribalar

Skalistovskaya o'rta maktabi I-III bosqich

10-sinfda fizika fani tanlovi kursi Mavzu bo'yicha tadqiqot loyihasi

"Qanotning aerodinamik sifatlarining uning shakliga bog'liqligini o'rganish".

Baxchisaroy.

Nazoratchi:

fizika o'qituvchisi Jemilev Remzi Nedimovich

Tugallangan ish: Erofeev Sergey

10-sinf o'quvchisi

(Skalistovskaya umumiy ta'lim

maktab I-III bosqich

Baxchisaroy tuman kengashi

Qrim avtonom respublikasi)

Mavzuni yangilash.

Yangi samolyotlarni loyihalashdagi asosiy muammolardan biri qanotning optimal shakli va uning parametrlarini (geometrik, aerodinamik, mustahkamlik va boshqalar) tanlashdir. Samolyot konstruktorlari yuqori tezlikda sodir bo'ladigan turli xil kutilmagan effektlarga duch kelishlari kerak edi. Shuning uchun zamonaviy samolyotlar qanotlarining ba'zan g'ayrioddiy shakllari. Qanotlar orqaga "egilib", ularga o'q ko'rinishini beradi; yoki aksincha, qanotlar orqaga suriladi.

Bizning tadqiqot ob'ekti fizika aerodinamika bo'limi - bu havo va boshqa gazlarning harakat qonunlarini va ularning harakatlanuvchi qattiq jismlar bilan kuch o'zaro ta'sirini o'rganadigan aeromexanika bo'limi.

Tadqiqot mavzusi ma'lum bir vaqtda qanot ko'tarilishining kattaligini aniqlashdir

havo oqimining qanotga nisbatan tezligi. Qanotning shakliga ta'sir qiluvchi asosiy sabablardan biri yuqori tezlikda havoning butunlay boshqacha harakatidir.

Aerodinamika eksperimental fandir. Hozircha, qattiq jismning kelayotgan havo oqimi bilan o'zaro ta'sir qilish jarayonini mutlaqo aniq tasvirlashga imkon beradigan formulalar mavjud emas. Shu bilan birga, bir xil shaklga ega bo'lgan (turli chiziqli o'lchamlarga ega) jismlar havo oqimi bilan bir xil tarzda o'zaro ta'sir qilishlari aniqlandi. Shuning uchun, darsda biz uch turdagi qanotlarning aerodinamik parametrlari bo'yicha tadqiqot o'tkazamiz, ular bir xil kesimli, lekin har xil shakldagi: to'rtburchaklar, supurilgan va teskari supurilgan, ular atrofida havo oqimlari.

Biz olib boradigan kuzatishlar va tajribalar samolyotning parvozi paytida kuzatiladigan fizik hodisalarning ba'zi yangi tomonlarini yaxshiroq tushunishga yordam beradi.

Mavzumizning dolzarbligi aviatsiya, aviatsiya texnologiyasini ommalashtirishdadir.

Tadqiqot tarixi.

Atrofimizdagi havoni his qila olamizmi? Agar biz harakat qilmasak, biz buni deyarli sezmaymiz. Masalan, biz derazalari ochiq mashinada shoshilganimizda, yuzga urilgan shamol suyuqlikning bahorgi oqimiga o'xshaydi. Bu shuni anglatadiki, havo elastiklik va zichlikka ega va bosim hosil qilishi mumkin. Bizning uzoq ajdodimiz atmosfera bosimining mavjudligini isbotlovchi tajribalar haqida hech narsa bilmas edi, lekin u intuitiv ravishda agar siz qo'llaringizni juda kuchli silkitsangiz, qush kabi havodan itarib yuborishingiz mumkinligini tushundi. Uchish orzusi insonga eslay oladigan darajada hamroh bo'ldi. Buni mashhur Ikar afsonasi tasdiqlaydi. Ko'plab ixtirochilar uchishga harakat qilishdi. Turli mamlakatlarda va turli vaqtlarda havo elementini zabt etishga ko'plab urinishlar bo'lgan. Buyuk italyan rassomi Leonardo da Vinchi faqat inson mushaklari kuchi bilan ishlaydigan samolyot loyihasini chizdi. Biroq, tabiat insonga qush kabi uchish imkonini bermadi. Ammo u uni aql bilan taqdirladi, bu havodan og'irroq, erdan ko'tarishga va nafaqat o'zini, balki yuk bilan odamni ham ko'tarishga qodir bo'lgan asbobni ixtiro qilishga yordam berdi.

Qanday qilib u bunday mashinani yaratishga muvaffaq bo'ldi? Samolyotni havoda nima ushlab turadi? Javob aniq - qanotlar. Qanotlarni nima ushlab turadi? Samolyot oldinga yuguradi, tezlashadi, ko'tarish kuchi paydo bo'ladi. Etarli tezlikda u bizning samolyotimizni erdan ko'taradi va parvoz paytida samolyotni ushlab turadi.

Birinchi nazariy tadqiqotlar va muhim natijalar 19-20-asrlar boshida rus olimlari N. E. Jukovskiy va S. A. Chaplygin tomonidan amalga oshirildi.

Nikolay Egorovich Jukovskiy (1847 -1921) - rus olimi, zamonaviy aerodinamika asoschisi. U asr boshlarida shamol tunnelini qurdi, samolyot qanoti nazariyasini ishlab chiqdi. 1890 yilda Jukovskiy aviatsiya sohasidagi birinchi asarini "Parvoz nazariyasiga" nashr etdi.

Sergey Alekseevich Chaplygin (1869 - 1942) nazariy mexanika sohasidagi sovet olimi, zamonaviy gidroaerodinamika asoschilaridan biri. O'zining "Gaz reaktivlarida" asarida u zamonaviy tezyurar aviatsiya uchun nazariy asos bo'lib xizmat qilgan tezyurar parvozlar nazariyasini berdi.

"Odamning qanotlari yo'q va tanasining og'irligi mushaklarining og'irligiga nisbatan u qushdan 72 baravar zaifdir ... Lekin o‘ylaymanki, u mushaklari kuchiga emas, aqli quvvatiga tayanib uchadi.

EMAS. Jukovskiy

Aerodinamika asoslari. Asosiy tushunchalar.

Shamol tunneli - bu jismlar atrofidagi havo oqimini eksperimental o'rganish uchun havo oqimini yaratadigan qurilma.

Shamol tunnelidagi tajribalar harakatning teskariligi printsipi asosida amalga oshiriladi - jismning havodagi harakati almashtirilishi mumkin.

gazning harakatsiz jismga nisbatan harakati.

Samolyotning qanoti samolyotning eng muhim qismi bo'lib, samolyotda uchish imkonini beruvchi ko'taruvchi manba hisoblanadi. Turli xil samolyotlarning qanotlari turlicha bo'lib, ular o'lchami, shakli, fyuzelajga nisbatan joylashishi bilan farqlanadi.

Qanot kengligi - to'g'ri chiziqdagi qanotning uchlari orasidagi masofa.

Qanot maydoni S- qanotning konturlari bilan chegaralangan maydondir. Supurilgan qanotning maydoni ikkita trapezoidning maydoni sifatida hisoblanadi.

S = 2 · · = bav · ɭ [m2] (1)

Umumiy aerodinamik kuch - bu yaqinlashib kelayotgan R kuchi

havo oqimi qattiq jismga ta'sir qiladi. Ushbu kuchni vertikal Fy va gorizontal Fx komponentlariga kengaytirib (1-rasm), biz qanotning ko'tarish kuchini va uning tortishish kuchini olamiz.

Tajribaning tavsifi.

Namoyishlarning ravshanligini va davom etayotgan tajribalarning miqdoriy tahlilini oshirish uchun biz o'lchash moslamasidan foydalanamiz - qanotni ko'tarishning raqamli qiymatini aniqlash uchun. O'lchov moslamasi teng bo'lmagan tutqichli o'q o'rnatilgan metall ramkadan iborat. Qanot modelida havo oqimini yo'naltirish orqali tutqichning muvozanati paydo bo'ladi, o'q qanotning gorizontaldan og'ish burchagini ko'rsatadigan shkala bo'ylab harakatlanadi.

Qanot modellari 140 ͯ 50 mm ko'pikdan tayyorlangan. Zamonaviy samolyotlarning qanotlari to'rtburchaklar, supurilgan, teskari supurilgan bo'lishi mumkin.

Qanotni ko'tarishning kattaligini o'lchash modeli quyidagi asosiy bloklarni o'z ichiga oladi (4-rasm):

shamol tuneli;

o'lchash moslamasi;

Yuqoridagi qurilmalar o'rnatiladigan qattiq platforma.

Tajriba o'tkazish.

Model quyidagicha ishlaydi:

Tajriba uchun qanot modeli tutqichga biriktiriladi va shamol tunnelidan 20-25 sm masofada o'rnatiladi. Havo oqimini model qanotiga yo'naltiring va uning qanday ko'tarilishini kuzating. Qanotning shaklini o'zgartiring. Biz yana qo'lni muvozanatga keltiramiz, shunda model o'zining dastlabki holatini oladi va bir xil havo oqimi tezligida ko'tarilish miqdorini aniqlaydi.

Agar plastinka oqim bo'ylab o'rnatilsa (hujum burchagi nolga teng), u holda oqim nosimmetrik bo'ladi. Bunday holda, havo oqimi plastinka tomonidan burilmaydi va ko'tarish kuchi Y nolga teng. X qarshilik minimal, lekin nolga teng emas. U plastinka yuzasida havo molekulalarining ishqalanish kuchlari tomonidan yaratiladi. Umumiy aerodinamik kuch R minimal va X tortish kuchi bilan mos keladi.

Hujum burchagi asta-sekin o'sib borishi va oqim qiyaligi oshishi bilan ko'tarish kuchi ortadi. Shubhasiz, qarshilik ham kuchaymoqda. Bu erda shuni ta'kidlash kerakki, hujumning past burchaklarida lift tortishdan ko'ra tezroq o'sadi.

To'rtburchak qanot.

• Qanot massasi m ≈ 0,01 kg;
• qanotning burilish burchagi a = 130, g ≈ 9,8 N/kg.

Qanot maydoni S= 0,1 0,027 = 0,0027 m2

Qanotning ko'tarish kuchi Ru = = 0,438 N

Frontal qarshilik Rx = = 0,101 N

K \u003d Fu / Fx \u003d 0,438 / 0,101 \u003d 4,34

Qanotning aerodinamik sifati qanchalik katta bo'lsa, u shunchalik mukammal bo'ladi.

• Hujum burchagi oshgani sayin, havo oqimining plastinka atrofida oqishi qiyinlashadi. Ko'tarish kuchi, garchi u o'sishda davom etsa ham, lekin avvalgidan ko'ra sekinroq. Ammo qarshilik tezroq va tezroq o'sib boradi, asta-sekin ko'tarilishning o'sishidan o'tib ketadi. Natijada, umumiy aerodinamik kuch R orqaga burila boshlaydi. Rasm keskin o'zgarmoqda.

Havo oqimlari plastinkaning ustki yuzasi atrofida silliq oqishi mumkin emas. Plastinaning orqasida kuchli vorteks hosil bo'ladi. Lift keskin pasayadi va tortish kuchayadi. Aerodinamikadagi bu hodisa STALL deb ataladi. "Yorilgan" qanot qanot bo'lishni to'xtatadi. U uchishni to'xtatadi va tushishni boshlaydi.

Bizning tajribamizda allaqachon qanotning egilish burchagi a = 600 va undan ko'p, qanot to'xtaydi, u uchmaydi, g ≈ 9,8 N / kg

Qanotni ko'tarish Ry = = 0,113 N

Frontal qarshilik Rx = = 0,196 N

Qanotning aerodinamik sifati K = 0,113/0,196 = 0,58

O'q qanoti.

Qanot massasi m ≈ 0,01 kg;

qanotning burilish burchagi a = 200, g ≈ 9,8 N/kg

Qanot maydoni S= 0,028 m2

Qanotning ko'tarish kuchi Ru = = 0,287 N

Frontal qarshilik R x \u003d \u003d 0,104 N

Qanotning aerodinamik sifati

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

Teskari supurish bilan qanot.

Qanot massasi m ≈ 0,01 kg;

qanotning burilish burchagi a = 150, g ≈ 9,8 N/kg

Qanot maydoni S= 0,00265 m2

Qanotning ko'tarish kuchi Ru = = 0,380 N

Frontal qarshilik Rx \u003d \u003d 0,102 N

Qanotning aerodinamik sifati

K \u003d Fu / Fx \u003d 0,171 / 0,119 \u003d 3,73

Tajriba tahlili

Tajriba va olingan natijalarni tahlil qilganda, biz qanotning aerodinamik sifati qanchalik katta bo'lsa, shunchalik yaxshi degan tezisdan chiqdik.

Tajribamizning birinchi holatida eng yaxshi qanotlar to'rtburchaklar qanot va supurilgan orqa qanot edi. To'g'ri qanotning asosiy afzalligi uning yuqori ko'tarish koeffitsienti K = 4,34. Supurilgan qanot uchun ko'tarish koeffitsienti K = 2,76 va shunga mos ravishda teskari supurish qanoti K = 3,73 ga teng ko'tarish koeffitsientiga ega. Shunday qilib, eng yaxshi qanot to'rtburchaklar qanot va supurilgan orqa qanot bo'lib chiqdi.

Ular havo oqimining katta kuchi bilan tajribalarini takrorladilar: bu holda, tekis qanot va teskari supurilgan qanotning aerodinamik sifatlari K = 2,76 va K = 1,48 ga keskin kamaydi, ammo supurilgan qanotning aerodinamik sifati biroz o'zgardi. K = 2,25.

Supurilgan qanot bo'yicha olingan natijalarni tahlil qilib, biz havo oqimi tezligining oshishi bilan ko'tarish koeffitsientini deyarli o'zgarmagan holda qanotning tortishish darajasi ancha sekin oshib borishini payqadik.

Ushbu maqolada biz qanotni ko'tarish kuchining faqat uning reja shakliga bog'liqligini o'rgandik. Haqiqiy parvozda qanotning ko'tarish kuchi uning maydoniga, profiliga, shuningdek, hujum burchagiga, tezligi va oqim zichligiga va boshqa bir qator omillarga bog'liq.

Tajriba toza bo'lishi uchun quyidagi shartlar bajarilishi kerak.

• havo oqimi doimiy ravishda saqlanib qoldi;
• qanotning o'qi va shamol tunnelining o'qi bir-biriga to'g'ri keldi.
• trubaning uchidan qanotni ulash joyigacha bo'lgan masofa har doim bir xil edi;

• P.S. Kudryavtsev. VA MEN. Konfederatsiyalar. Fizika va texnologiya tarixi. Pedagogika institutlari talabalari uchun darslik. RSFSR Ta'lim vazirligining Davlat o'quv-pedagogik nashriyoti. Moskva 1960 yil
• Fizika. Men dunyoni bilaman. Bolalar ensiklopediyasi. Moskva. AST. 2000
• V.B. Baidakov, A.S. Klumov. Samolyotlarning aerodinamiği va parvoz dinamikasi. Moskva. "Muhandislik", 1979 yil
• Buyuk Sovet Entsiklopediyasi. 13. Uchinchi nashr. Moskva. "Sovet entsiklopediyasi", 1978 yil

Yoshi: 14 yoshda

O'qish joyi: MBOU LAP №135

Shahar, viloyat: Samara, 63

Rahbar: Samsonova Natalya Yurievna, fizika o'qituvchisi

"Qog'oz samolyot - bolalarning qiziqarli va ilmiy izlanishlari" tarixiy tadqiqot ishi.

Kirish ______________________________________________________ 2

Maqsad va vazifalar _________________________________________________________3-4

Asosiy qism ________________________________________________________5-12

Samolyot qanotining ko'tarish kuchi ______________________________________________ 5-8

Samolyotning rivojlanish tarixi ________________________________________________9-10

Samolyot qanotining ko'tarish kuchiga ta'sir qiluvchi omillar ________________________ 10

Parvoz masofasiga ta'sir etuvchi omillar ______________________________________ 10

Parvoz vaqtiga ta'sir etuvchi omillar ___________________________________________10

Kuzatishlar va tajribalar ________________________________________________________________ 10-12

Metodologiya________________________________________________________________________________12

Xulosa _____________________________________________________________13

Adabiyotlar ro'yxati_______________________________________________ 14

Kirish

Odamlar uzoq vaqtdan beri parvoz qilishni orzu qilishgan. Qushlar, hasharotlar, yarasalar kabi qanotlarni yasang. Havoda qancha turli xil jonzotlar ko'tariladi, lekin odam buni qila olmaydi!

Jasur ixtirochilar odamlar uchun qanot yasashga harakat qilishdi. Ammo hech kim bunday qanotlarda ucha olmadi. O‘zini havoga ko‘tarish uchun odamning kuchi yetmasdi. Eng yaxshi holatda, ixtirochilar tog'dan yoki baland minoradan qanotlarida sirpanib, erga xavfsiz qo'nishga muvaffaq bo'lishdi. Bu kuch talab qilmadi.

Har safar samolyotni – osmonga uchayotgan kumush qushni ko‘rganimda, u yerning tortishish kuchini osongina yengib, samoviy ummonni haydab yurgan qudratiga qoyil qolaman va o‘zimga savol beraman:

• Katta yukni ko'tarish uchun samolyot qanotini qanday qurish kerak?
• Havoni kesib o'tadigan qanotning optimal shakli qanday bo'lishi kerak?
• Shamolning qanday xususiyatlari samolyotga parvoz qilishda yordam beradi?
• Samolyot qanday tezlikka erisha oladi?

Inson doimo "qush kabi" osmonga ko'tarilishni orzu qilgan va qadim zamonlardan beri u orzusini amalga oshirishga harakat qilgan. 20-asrda aviatsiya shunchalik tez rivojlana boshladiki, insoniyat ushbu murakkab texnologiyaning ko'plab asl nusxalarini saqlab qola olmadi. Ammo ko'plab namunalar muzeylarda qisqartirilgan modellar ko'rinishida saqlanib qolgan, bu haqiqiy mashinalar haqida deyarli to'liq tasavvur beradi.

Men bu mavzuni tanladim, chunki u hayotda nafaqat mantiqiy texnik fikrlashni rivojlantirishga, balki qog'oz, materialshunoslik, samolyotlarni loyihalash va qurish texnologiyasi bilan ishlashning amaliy ko'nikmalarini birlashtirishga yordam beradi. Va eng muhimi, o'z samolyotingizni yaratishdir.

Oldinga qo'ydik gipoteza - samolyotning parvoz xususiyatlari uning shakliga bog'liq deb taxmin qilish mumkin.

Biz quyidagi tadqiqot usullaridan foydalandik:

• Ilmiy adabiyotlarni o'rganish;
• Internetda ma'lumot olish;
• To'g'ridan-to'g'ri kuzatish, tajriba;
• Samolyotlarning eksperimental uchuvchi modellarini yaratish;

Maqsad va vazifalar

Ishning maqsadi: Samolyotni quyidagi xususiyatlarga ega loyihalash: maksimal masofa va parvoz davomiyligi.

Vazifalar:

Birlamchi manbalardan olingan ma'lumotlarni tahlil qilish;

Qadimgi sharq aerogami sanʼatining elementlarini oʻrganish;

Aerodinamika asoslari, qog'ozdan samolyotlarni loyihalash texnologiyasi bilan tanishish;

Tuzilgan modellarni sinab ko'ring;

Modellarni to'g'ri, samarali ishga tushirish ko'nikmalarini rivojlantirish;

Tadqiqotlarimning asosi sifatida men yapon origami san'atining yo'nalishlaridan birini oldim - aerogami(yapon tilidan "gami" - qog'oz va lotincha "aero" - havo).

Aerodinamika (yunoncha aer — havo va dinamis — kuch soʻzlaridan) — jismlarning havodagi harakatidan kelib chiqadigan kuchlar haqidagi fan. Havo o'zining fizik xususiyatlari tufayli undagi qattiq jismlarning harakatiga qarshilik ko'rsatadi. Shu bilan birga, aerodinamika tomonidan o'rganiladigan jismlar va havo o'rtasida o'zaro ta'sir kuchlari paydo bo'ladi.

Aerodinamika zamonaviy aviatsiyaning nazariy asosidir. Har qanday samolyot aerodinamika qonunlariga bo'ysungan holda uchadi. Shuning uchun samolyot konstruktori uchun aerodinamikaning asosiy qonunlarini bilish nafaqat foydali, balki shunchaki zarurdir. Aerodinamika qonunlarini o‘rganar ekanman, bir qator kuzatishlar va tajribalar o‘tkazdim: “Samolyot shaklini tanlash”, “Qanot yaratish tamoyillari”, “Parlatish” va hokazo.

Dizayn.

Qog'oz samolyotni yig'ish ko'rinadigan darajada oson emas. Harakatlar ishonchli va aniq bo'lishi kerak, burmalar - mukammal tekis va to'g'ri joylarda. Oddiy dizaynlar kechirimli, murakkab dizaynlarda esa bir nechta nomukammal burchaklar yig'ish jarayonini boshi berk ko'chaga olib kelishi mumkin. Bunga qo'shimcha ravishda, katlama ataylab juda aniq bo'lmasligi kerak bo'lgan holatlar mavjud.

Misol uchun, agar oxirgi bosqichlardan biri qalin sendvich strukturasini yarmiga katlashni talab qilsa, buklanishning eng boshida qalinligi uchun tuzatish kiritmaguningizcha, burma ishlamaydi. Bunday narsalar diagrammalarda tasvirlanmagan, ular tajriba bilan birga keladi. Va modelning simmetriyasi va aniq vazn taqsimoti uning qanchalik yaxshi uchishini aniqlaydi.

"Qog'oz aviatsiyasi" dagi asosiy nuqta - bu tortishish markazining joylashishi. Turli xil dizaynlarni yaratib, men samolyotning burnini unga ko'proq qog'oz qo'yish orqali og'irlashtirishni, to'liq qanotlarni, stabilizatorlarni va kilini shakllantirishni taklif qilaman. Keyin qog'oz samolyotni haqiqiy samolyot kabi boshqarish mumkin.

Misol uchun, tajribalar orqali men tezlik va parvoz yo'lini qanotlarning orqa qismini haqiqiy qanotlar kabi egib, qog'ozni biroz burish orqali sozlash mumkinligini aniqladim. Bunday nazorat "qog'oz akrobatikasi" ning asosidir.

Samolyot konstruksiyalari ularni qurish maqsadiga qarab sezilarli darajada farqlanadi. Masalan, uzoq masofalarga parvozlar uchun samolyotlar shaklidagi dartga o'xshaydi - ular xuddi tor, uzun, qattiq, og'irlik markazida burun tomon sezilarli siljish bilan. Eng uzun parvozlar uchun samolyotlar qattiq emas, lekin ular katta qanotlarga ega va yaxshi muvozanatlangan. Ko'chada uchadigan samolyotlar uchun muvozanat juda muhimdir. Havodagi beqarorlashtiruvchi tebranishlarga qaramay, ular to'g'ri pozitsiyani saqlab qolishlari kerak. Yopiq havoda uchiriladigan samolyotlar og'irlik markazidan naf ko'radi. Bunday modellar tezroq va barqarorroq uchadi, ularni ishga tushirish osonroq.

Testlar

Startda yuqori natijalarga erishish uchun uloqtirish texnikasini to'g'ri egallash kerak.

• Samolyotni maksimal masofaga jo'natish uchun uni iloji boricha 45 graduslik burchak ostida oldinga va yuqoriga tashlashingiz kerak.
• Parvoz vaqtidagi musobaqalarda siz samolyotni maksimal balandlikka tashlashingiz kerak, shunda u uzoqroq pastga siljiydi.

Ochiq havoda ishga tushirish, qo'shimcha muammolar (shamol) bilan bir qatorda, qo'shimcha afzalliklar yaratadi. Havoning ko'tarilishidan foydalanib, siz samolyotni juda uzoq va uzoq parvoz qilishingiz mumkin. Kuchli ko'tarilishni, masalan, katta ko'p qavatli binoning yonida topish mumkin: devorga urilganda, shamol yo'nalishini vertikalga o'zgartiradi. Do'stona havo yostig'ini quyoshli kunda avtoturargohda topish mumkin. Qorong'i asfalt juda qiziydi va uning ustidagi issiq havo silliq ko'tariladi.

Asosiy qism.

1.1 Samolyot qanotlarini ko'tarish.

Harakatlanuvchi oqimlar nimaga erisha olmaydi - ular hatto kemalarni bir-biriga itaradilar. Ularning kuchini tanani yuqoriga ko'tarish uchun ishlatish mumkinmi? Haydovchilar yuqori tezlikda mashinaning old qismi yo'ldan chiqib ketishi mumkinligini bilishadi, xuddi uchib ketadigandek. Buning oldini olish uchun ular hatto qanotlarga qarshi qo'yishadi. Ko'tarish kuchi qayerdan keladi?

Bu erda biz qanot kabi narsasiz qilolmaymiz. Eng oddiy qanot, ehtimol, uçurtma (216-rasm). U qanday uchadi? Eslatib o'tamiz, biz uçurtmani arqon bilan tortib, uning samolyotida yoki qanotida shamolni yaratamiz. AB qanotining tekisligini, arqonning kuchlanishini Q, uçurtmaning o'z og'irligini P, bu kuchlarning natijasi R, 1 ni belgilaymiz.

Uçurtma tekisligida yugurayotgan ABwind undan aks ettirib, R ko'taruvchi kuchni hosil qiladi, bu esa uçurtma tushmasligi uchun R ga teng bo'lishi kerak, va yaxshisi, uçurtma yuqoriga ko'tarilishi kerak. Uchish haqida gap ketganda, hamma narsa unchalik oddiy emasligini his qilyapsizmi? Uçurtmadan ko'ra qiyinroq, vaziyat samolyot qanotining ko'tarish kuchi bilan bog'liq.

Samolyot qanotining kesimi rasmda ko'rsatilgan. 217 a. Amaliyot shuni ko'rsatdiki, ko'tarishni amalga oshirish uchun samolyot qanoti uning pastki chizig'i va parvoz yo'nalishi o'rtasida ma'lum bir burchak a - hujum burchagi bo'lishi kerak. Bu burchak liftning harakati bilan o'zgaradi.

Gorizontal parvoz paytida a burchagi 1-1,5 ° dan oshmaydi, qo'nish paytida - taxminan 15 °. Ma'lum bo'lishicha, bunday hujum burchagi mavjud bo'lganda, yuqoridan qanot atrofidagi havo oqimining tezligi qanotning pastki yuzasi atrofidagi oqim tezligidan ^/^ kattaroq bo'ladi. Shaklda. 217 va tezliklardagi bu farq oqim chizig'ining turli zichligi bilan belgilanadi.

Guruch. 217. Qanotning ko'tarish kuchi (a) va samolyotga ta'sir qiluvchi kuchlar (b) qanday paydo bo'ladi?

Ammo, biz allaqachon bilganimizdek, oqim tezligi katta bo'lgan joyda bosim kamroq bo'ladi va aksincha. Shuning uchun, samolyot havoda harakat qilganda, qanotning yuqori yuzasida bosim pasayadi va pastki qismida bosim kuchayadi. Bu bosim farqi qanotga yuqoriga qarab harakat qiladigan R kuchini keltirib chiqaradi.

Ushbu kuchning vertikal komponenti - F kuchi tana vazniga qarshi qaratilgan ko'tarish kuchi P. Agar bu kuch samolyotning og'irligidan kattaroq bo'lsa, ikkinchisi yuqoriga ko'tariladi. Ikkinchi Q komponenti frontal qarshilik bo'lib, u pervanelning zarbasi bilan engiladi.

Shaklda. 217, b gorizontal tekis parvoz paytida samolyotga ta'sir qiluvchi kuchlarni ko'rsatadi: F, - ko'tarish kuchi, P - samolyot og'irligi, F., - tortish va F - pervanelning surish.

Qanotlar nazariyasi va umuman aerodinamik nazariyani rivojlantirishga rus olimi, professor N. E. Jukovskiy (1847-1921) katta hissa qo'shgan. Inson parvozlaridan oldin ham Jukovskiy qiziqarli so'zlarni aytdi: "Insonning qanotlari yo'q va uning tanasining og'irligi mushaklarning og'irligiga nisbatan u qushdan 72 marta (!) zaifdir. Lekin o‘ylaymanki, u mushaklari kuchiga emas, aqli quvvatiga tayanib uchadi.

Guruch. 218. Qanotlarning M.ga koʻra shakli< 1 и М > 1

Aviatsiya uzoq vaqt davomida ovoz to'sig'ini kesib o'tdi, bu Mach soni deb ataladigan M bilan o'lchanadi. M subsonik tezlikda.< 1, при звуковой М = 1, при сверхзвуковой М >1. Va qanotning shakli o'zgardi - u ingichka va o'tkirroq bo'ldi. Qanotlarning shakli ham o'zgargan. Subsonik qanotlari to'rtburchaklar, trapezoidal yoki elliptikdir. Transonik va supersonik qanotlar supurilgan, deltoid (yunoncha "delta" harfi kabi) yoki uchburchak (218-rasm). Gap shundaki, samolyot yaqin va tovushdan yuqori tezlikda harakat qilganda, havoning elastikligi va undagi tovush tarqalish tezligi bilan bog'liq bo'lgan zarba to'lqinlari paydo bo'ladi. Ushbu zararli hodisani kamaytirish uchun o'tkirroq shakldagi qanotlar qo'llaniladi. Subsonik va tovushdan yuqori qanotlar atrofidagi havo oqimining sxemasi rasmda ko'rsatilgan. 219, bu erda ularning havo bilan o'zaro ta'siridagi farqni ko'rishingiz mumkin.

Va bunday qanotlar bilan jihozlangan tovushdan tez samolyotlar rasmda ko'rsatilgan. 220.

Guruch. 219. Subsonik va tovushdan yuqori qanotlar atrofidagi havo oqimining sxemasi

Guruch. 220. Ovozdan tez bombardimonchi (a) va qiruvchi samolyotlar (b)

Tezligi M > 6 bo'lgan samolyotlar gipertovush deb ataladi. Ularning qanotlari shunday qurilganki, fyuzelaj va qanot atrofidagi oqimdan kelib chiqadigan zarba to'lqinlari bir-birini yo'q qilganday tuyuladi. Shuning uchun bunday samolyotlar qanotlarining shakli murakkab, W shaklidagi yoki M shaklidagi deb ataladi (221-rasm).

Guruch. 221. Gipertovushli samolyot

Guruch. 222. Samolyot evolyutsiyasi

Samolyotlarning rivojlanish tarixi

Insonning parvozi tarixi va samolyotlar evolyutsiyasi haqida qisqacha (222-rasm).

1882-yilda rus zobiti A.F.Mojayskiy og‘irligi tufayli ucha olmaydigan bug‘ dvigatelli samolyot yasadi. Bir necha yil o'tgach, nemis muhandisi Lilienthal o'zi yaratgan muvozanatlashtiruvchi planerda bir qator sirpanish parvozlarini amalga oshirdi, bu uchuvchi tanasining og'irlik markazini siljitish orqali boshqariladi. Ushbu parvozlardan birida planer barqarorligini yo'qotdi va Lilienthal vafot etdi. 1901 yilda amerikalik mexaniklar, aka-uka Raytlar bambuk va zig'ir matosidan planer yasadilar va unda bir nechta muvaffaqiyatli parvozlarni amalga oshirdilar. Planer yumshoq tog' yonbag'iridan kichik yog'och minora va yuk bilan arqondan iborat ibtidoiy katapult yordamida uchirildi. Yozda aka-uka uchishni o'rgandi, qolgan vaqtda esa tajribalarni davom ettirish uchun pul yig'ib, velosiped ustaxonasida ishlashdi. 1902-1903 yil qishda ular benzinli ichki yonuv dvigatelini yasadilar, uni o'zlarining planerlariga o'rnatdilar va 1903 yil 17 dekabrda birinchi parvozlarini amalga oshirdilar, ularning eng uzuni atigi 59 soniya davom etgan bo'lsa-da, shunga qaramay, samolyot uchib, havoda qola oldi.

Samolyotni takomillashtirib, ba'zi uchish mahoratiga ega bo'lgan aka-uka Raytlar 1906 yilda o'zlarining ixtirolarini ommaga e'lon qilishdi. Shu paytdan boshlab dunyoning ko'plab mamlakatlarida aviatsiyaning jadal rivojlanishi boshlandi. 3 yildan so'ng frantsuz muhandisi Bleriot o'zining dizayni bo'yicha samolyotni La-Mansh bo'ylab uchib o'tdi va bu mashinaning dengiz ustida ucha olish qobiliyatini isbotladi. 20 yildan kamroq vaqt o'tgach, bir o'rindiqli samolyot Amerikadan Evropaga Atlantika okeani orqali uchib ketdi va 10 yil o'tgach, 1937 yilning yozida A. N. samolyotida uchta sovet uchuvchisi - V. P. Chkalov, G. F. Baydukov va A. V. Belyakov. Tupolev ANT-25 Moskvadan Shimoliy qutb orqali Amerikaga uchdi. Bir necha kundan so‘ng M. M. Gromov, A. B. Yumashev va S. A. Danilin xuddi shu yo‘nalishda uchib, qo‘nmasdan 10 300 km masofani bosib o‘tib, to‘g‘ri parvoz masofasi bo‘yicha jahon rekordini o‘rnatdilar.

Masofa bilan bir qatorda samolyotlarning tashish qobiliyati, balandligi va tezligi o'sdi. Birinchi o'ta og'ir samolyot "Ilya Muromets" Rossiyada qurilgan. Ushbu to'rt dvigatelli gigant o'sha davrdagi barcha mashinalardan shunchalik ustun ediki, ular uzoq vaqt davomida chet elda bunday samolyotning mavjudligiga ishona olmadilar. 1913 yilda Ilya Muromets masofa, balandlik va yuk tashish bo'yicha jahon rekordlarini yangiladi.

Agar aka-uka Raytlar samolyotining tezligi soatiga 50 km ga yaqin bo'lsa, zamonaviy samolyotlar tovushdan bir necha baravar tezroq uchadi. Raketalar esa tezroq uchadi. Masalan, Yerning birinchi sun’iy sun’iy yo‘ldoshini orbitaga olib chiqqan raketa M>28 ga ega edi.

1.2 Samolyot qanotining ko'tarish kuchiga ta'sir qiluvchi omillar.

1) havo tezligi

2) qanot shakli

3) o'rtacha zichlik

1.3 Parvoz masofasiga ta'sir qiluvchi omillar.

1) samolyotning og'irligi

2) qanot shakli

1.4 Parvoz vaqtiga ta'sir qiluvchi omillar.

1) yuqori balandlikdagi reaktiv oqim;

2) orqa shamol, qarshi shamol, yon shamol;

3) qanot shakli

1.5 Kuzatishlar va tajribalar.

Kuzatishlar

Samolyot shaklini tanlash.

Tajriba №1

Xulosa:

Oddiy shakl samolyotni havoda ushlab turishga yordam beradi. Oldinga siljiganida, u ko'tarilish hosil qiladi. Samolyot men havoni ishga tushirgan kuch tugamaguncha ko'tariladi. Va oddiy qog'oz varag'i juda ko'p qo'llab-quvvatlash yuzasiga ega, bu esa to'g'ri parvozga yordam bermaydi.

Qanot tamoyillari.

Uskunalar:

• Qog'oz;
• Ikki kitob.

Tajriba № 2

To'satdan shamol esadi:

Tajriba № 3

Uskunalar:

• Qog'oz;
• Ikki kitob.

Tajriba № 4

Bir nafas.

Uskunalar:

• Ikki dona qog'oz

Xulosa:

Havo qanotning yuqori, egilgan qismi ustidan tezroq siljiydi, uning oldingi qirrasi orqa tomoniga qaraganda balandroq bo'ladi (bu havo qanotdan siljishiga yordam beradi). Shuning uchun qanot ostidagi havo bosimi yuqoriroq, shuning uchun qanotni yuqoriga itaradi. Qanotni qo'llab-quvvatlovchi kuch bosim farqi tufayli yuzaga keladi. Bu lift deyiladi. Qanotdagi havo oqimi klapanlar yoki aileronlar yordamida pastga yo'naltirilishi mumkin. Ular samolyotga havoga ko'tarilish, burilishlar qilish va past tezlikda ham past balandlikda uchish imkonini beradi.

1.6 Metodologiya

Men parvoz vaqti va masofasining qanot shakliga bog'liqligini isbotlovchi tajriba o'tkazishga qaror qildim. Men 5 ta qog'oz samolyot modelini yasadim. Men bir xil massali samolyotlarni bir necha marta bir xil kuch bilan uchirdim. Barcha modellarni ishga tushirgandan so'ng, men yugurish natijalarini va jadvalga o'rtacha arifmetik natijani yozdim. O'rtacha arifmetik ko'rsatkichga asoslanib, parvoz masofasi va vaqti bo'yicha g'oliblarni topdim (2-model va 5-model) Parvoz vaqti va masofasi barcha modellar uchun har xil => parvoz masofasi va vaqti shaklga bog'liq. qanotning.

Xulosa

Sinov natijalarini tahlil qilish:

Modellarni baholash uchun men 5 dan foydalanishga qaror qildim

To'p tizimi:

Jadvalga asoslanib, men qog'ozli samolyotlar uchun eng yaxshi variantni topdim: model № 4. №2 model uzoq masofali musobaqalar uchun yaxshi, №3 model esa uzoqroq parvoz vaqtiga ega.

Tajribalar davomida men har bir samolyotning masofasi va parvoz vaqtini aniq o'lchay olmadim, samolyotni bir xil kuch bilan uchirmadim, har bir samolyotning parvoz vaqti va masofasini taxminan o'lchashga muvaffaq bo'ldim.

Ushbu tajribalar va Internetdagi ma'lumotlar tufayli men samolyot qanotlarining kesma shakllari va ularning maqsadi jadvalini tuzishga muvaffaq bo'ldim:

Foydalanilgan adabiyotlar ro'yxati

1) Antonov O.K., Paton B.I. Planerlar, samolyotlar. Fanlar. Dumka, 1990. - 503 b.

2) Maktab o'quvchilari uchun katta tajribalar kitobi / ed. Antonella Meyani. - M.: "ROSMEN-PRESS" YoAJ, 2007. - 260 b. http://www.ozon.ru/context/detail/id/121580 /

3) Mikortumov E.B., Lebedinskiy M.S. samolyotlarni modellashtirish; Maqolalar to'plami. Samolyotlarni modellashtirish to'garaklari rahbarlari uchun qo'llanma. - M. Uchpedgiz, 1960. - 144 b.

4) Nikulin A.P. Eng yaxshi qog'oz modellari to'plami (origami). Qog'oz buklama san'ati. - M.: Terra - Kitob klubi, 2005, 68 b.

5) Svishchev G.P.. Belov A.F. Aviatsiya: ensiklopediya. - M.: "Buyuk rus ensiklopediyasi", 194. - 756 b. Suxarevskaya O.N. Kichkintoylar uchun origami. - M .: Iris Press, 2008. - 140 p.

6) Ajoyib fizika - N.V.Guliyaning darsliklarida nima haqida sukut saqlagan

"Arxivni yuklab olish" tugmasini bosish orqali siz kerakli faylni bepul yuklab olasiz.
Ushbu faylni yuklab olishdan oldin, kompyuteringizda talab qilinmagan yaxshi insholar, nazorat, kurs ishlari, tezislar, maqolalar va boshqa hujjatlarni eslang. Bu sizning ishingiz, u jamiyat taraqqiyotida ishtirok etishi va odamlarga foyda keltirishi kerak. Ushbu asarlarni toping va ularni bilimlar bazasiga yuboring.
Biz va barcha talabalar, aspirantlar, bilimlar bazasidan o‘qish va mehnat faoliyatida foydalanayotgan yosh olimlar sizdan juda minnatdormiz.

Hujjat bilan arxivni yuklab olish uchun quyidagi maydonga besh xonali raqamni kiriting va "Arxivni yuklab olish" tugmasini bosing.

Shunga o'xshash hujjatlar

Subsonik yo'lovchi samolyotining qutblarini hisoblash va qurish. Qanot va fyuzelyajning minimal va maksimal qarshilik koeffitsientlarini aniqlash. Zararli samolyot tortishishlarining qisqacha mazmuni. Polar va ko'tarish koeffitsienti egri chizig'ini qurish.

muddatli ish, 03/01/2015 qo'shilgan


Samolyotning konstruktiv va aerodinamik xususiyatlari. Tu-154 qanot profilining aerodinamik kuchlari. Parvoz massasining parvoz xususiyatlariga ta'siri. Samolyotning uchishi va tushishi. Gaz-dinamik rullardan momentlarni aniqlash.

muddatli ish, 2013 yil 12/01 qo'shilgan


Tana atrofidagi havo oqimi. Samolyot qanoti, geometrik xarakteristikalari, o'rtacha aerodinamik akkord, tortish, ko'tarish va tortish nisbati. Samolyot qutbli. Qanotning bosim markazi va uning pozitsiyasining hujum burchagiga qarab o'zgarishi.

muddatli ish, 2013-09-23 qo'shilgan


Samolyotning uchish va qo'nish xususiyatlarini o'rganish: qanot o'lchamlari va supurish burchaklarini aniqlash; kritik Mach sonini, aerodinamik qarshilik koeffitsientini, ko'tarish kuchini hisoblash. Uchish va qo'nish qutblarini qurish.

muddatli ish, 24.10.2012 qo'shilgan


Transport samolyotining katta nisbati qanotining mustahkamligini hisoblash: qanotning geometrik parametrlari va og'irlik ma'lumotlarini aniqlash. Qanot uzunligi bo'ylab ko'ndalang kuchlar va momentlarning diagrammasini qurish. Qanot kesimini loyihalash va tekshirish hisobi.

muddatli ish, 2010-06-14 qo'shilgan


Yuklash qutisi uchun Yak-40 samolyotining parvoz xususiyatlari. Qanotning kuch elementlarining geometrik xarakteristikalari. Murakkab qanotni to'rtburchaklar qanotga aylantirish. Yuklash kuchlari va yuklarni hisoblash. Qanot qismlarida kuchlanishlarni aniqlash.

muddatli ish, 23.04.2012 qo'shilgan


To'rtburchak qanotli samolyotning parametrlari. Vorteks tizimining U shaklidagi modeli bilan qanotning markaziy va oxirgi qismlarida burchak burchaklarini aniqlash. Kelayotgan oqimning umumiy bosimi ta'sirida qanot terisiga maksimal bosim tushishini hisoblash.

test, 24/03/2019 qo'shilgan

slayd 1

Mavzu bo'yicha fizika loyihasi: Tugallagan: Popov Ruslan, NOU "Rossiya temir yo'llari 38-sonli o'rta maktab" 10 "A" sinf o'quvchisi O'qituvchi: Valoven S. A. Michurinsk, 2008 y.

slayd 2

slayd 3

slayd 4

Qanotning ko'tarish kuchi (uni F deb belgilaymiz) qanotning kesishishi ko'pincha yuqori qismi yanada konveks bo'lgan assimetrik profil bo'lganligi sababli yuzaga keladi. Samolyot yoki planerning qanoti harakatlanayotganda havoni kesib o'tadi. Kelayotgan havo oqimi oqimlarining bir qismi qanot ostiga, ikkinchisi esa uning ustiga o'tadi. F menyusi keyingi chiqish

slayd 5

Qanotning yuqori qismi pastki qismga qaraganda ko'proq konveksdir, shuning uchun yuqori jetlar pastki qismga qaraganda uzoqroq masofani bosib o'tishlari kerak. Biroq, qanotga kiradigan va undan pastga tushadigan havo miqdori bir xil. Bu shuni anglatadiki, yuqori oqimlar pastki oqimlarga mos kelish uchun tezroq harakat qilishlari kerak. Qanot ostidagi bosim qanot ustidagidan kattaroqdir. Bu bosim farqi aerodinamik R kuchini hosil qiladi, uning tarkibiy qismlaridan biri ko'tarish kuchi F. menyu keyingi chiqish

slayd 6

Qanotning ko'tarish kuchi qanchalik katta bo'lsa, hujum burchagi, profilning egriligi, qanot maydoni, havo zichligi va parvoz tezligi qanchalik katta bo'lsa va ko'tarish kuchi tezlik kvadratiga bog'liq. Hujum burchagi kritik qiymatdan kam bo'lishi kerak, bunda ko'tarilishning ko'tarilishi tushadi. menyu keyingi chiqish a

Slayd 7

Rivojlanayotgan lift, qanot har doim harakatga qarshi qaratilgan X tortishishini boshdan kechiradi va shuning uchun uni sekinlashtiradi. Yuk ko'tarish kuchi kelayotgan oqimga perpendikulyar. R kuchi qanotning umumiy aerodinamik kuchi deb ataladi. Aerodinamik kuchni qo'llash nuqtasi qanotning bosim markazi (CP) deb ataladi. keyingi chiqish menyusi

Slayd 8

F = CF 2/2 S - liftni hisoblash formulasi, bu erda: F - qanotning ko'tarilishi, CF - ko'tarilish koeffitsienti, S - qanotning maydoni. R = CR 2/2 S - aerodinamik kuchni hisoblash formulasi, bu erda: CR - aerodinamik kuch koeffitsienti. S - qanotning maydoni. menyudan chiqish

Slayd 9

Samolyotning ko'tarish kuchi, uning og'irligini muvozanatlashtirib, uchish imkonini beradi, tortish esa uning harakatini sekinlashtiradi. Frontal qarshilik elektr stantsiyasi tomonidan ishlab chiqilgan tortish kuchi bilan bartaraf etiladi. Samolyotga liftni rivojlantirish va kosmosda harakat qilish uchun elektr stantsiyasi kerak. Tezlik qanchalik katta bo'lsa, ko'tarilish shunchalik katta bo'ladi. Zamonaviy samolyotlarda qanotlar uchish paytida yiqilib tushmasligi uchun qanotlari supurilgan dizayndan qilingan. keyingi chiqish menyusi

slayd 10

Samolyot dvigatellarining dizayni vaqt o'tishi bilan o'zgardi. Samolyot dvigatellarining uchta asosiy turi mavjud: 1. pistonli, 2. turbovintli, 3. reaktivli. Ushbu dvigatellarning barchasi tezlik va tortishish ko'rsatkichlarida farqlanadi. Reaktiv dvigatel yanada rivojlangan. Ushbu turdagi dvigatelga ega zamonaviy jangovar samolyotlar tovush tezligini bir necha baravar oshiradi. keyingi chiqish menyusi

slayd 11

(1847 -1921) Buyuk rus olimi, zamonaviy gidro- va aeromexanikaning asoschisi, "rus aviatsiyasining otasi". Jukovskiy temir yo'l muhandisi oilasida tug'ilgan. 1858 yilda u 4-Moskva erkaklar klassik gimnaziyasiga o'qishga kirdi va uni 1864 yilda tugatdi. Xuddi shu yili u Moskva universitetining fizika-matematika fakultetiga o'qishga kiradi va uni 1868 yilda amaliy matematika mutaxassisligi bo'yicha tugatadi. 1882 yilda Jukovskiyga amaliy matematika fanlari doktori ilmiy darajasi berildi. keyingi chiqish menyusi

slayd 12

20-asrning boshidan Jukovskiyning asosiy e'tibori aerodinamika va aviatsiya masalalarini rivojlantirishga qaratilgan. 1904 yilda uning rahbarligida Moskva yaqinidagi Kuchin qishlog'ida Evropada birinchi aerodinamik institut qurildi. Jukovskiy aviatsiya xodimlarini - samolyot konstruktorlari va uchuvchilarni tayyorlash bo'yicha katta ishlarni amalga oshirdi. Rivojlanayotgan mahalliy aviatsiya fanining eng yorqin markazlaridan biri N.E. tomonidan tashkil etilgan aeronavtika to'garagi edi. Jukovskiy Moskva texnikumida. Aynan shu erda dunyoga mashhur aviatsiya dizaynerlari va olimlari o'zlarining ijodiy yo'llarini boshladilar: A.S. Tupolev, V.P. Vetchinkin, B.N.Yuryev, B.S.Stechkin, A.A. Arxangelskiy va boshqalar. keyingi chiqish menyusi

slayd 13

1904 yilda Kuchinskiy laboratoriyasida Jukovskiy zamonaviy aerodinamikaning keyingi rivojlanishi va uni aviatsiya nazariyasiga qo'llash uchun asos bo'lib xizmat qilgan ajoyib kashfiyot qildi. Jukovskiy ishlamadi, faqat uxlab yotganida. U umrida hech qachon samolyotda uchmagan. Aviatsiyaning birinchi muvaffaqiyatlari bilan bog'liq holda, olimning oldida ko'tarish kuchining manbasini, uni oshirish imkoniyatini aniqlash va uni hisoblashning matematik usulini topish vazifasi turardi. 1905 yil 15 noyabrda Jukovskiy samolyotning barcha aerodinamik hisob-kitoblarining asosi bo'lgan ko'tarish kuchini aniqlash formulasini berdi. keyingi chiqish menyusi 1. Ermakov A. M. “Eng oddiy samolyot modellari”, 1989 2. Kirsanov nomidagi fuqaro aviatsiyasi aviatsiya texnika maktabining tezislari, 1988 3. TSB, ed. Vvedenskiy B.A., v.16 4. Internet resurslari: 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 menyusidan chiqish

* Samolyot qanoti havoda samolyotni qo'llab-quvvatlash uchun zarur bo'lgan liftni yaratish uchun mo'ljallangan. Qanotning aerodinamik sifati kattaroq bo'lsa, ko'tarilish qanchalik katta va tortishish shunchalik kam bo'ladi. Qanotning ko'tarilish kuchi va tortishish kuchi qanotning geometrik xususiyatlariga bog'liq. Qanotning geometrik xarakteristikalari rejadagi qanotning xususiyatlariga va xarakteristikaga tushiriladi

Zamonaviy samolyotlarning qanotlari elliptik (a), to'rtburchak (b), trapezoidal (c), supurilgan (d) uchburchak (e) shaklida.

Ko'ndalang V qanotning burchagi Qanotning geometrik xarakteristikalari Rejadagi qanotning shakli kenglik, maydonning cho'zilishi, torayishi, supurish va ko'ndalang bilan tavsiflanadi V Qanot kengligi L - to'g'ri chiziqdagi qanotning uchlari orasidagi masofa. Skr bo'yicha qanotning maydoni qanotning konturlari bilan cheklangan.

Trapezoidal va supurilgan qanotlarning maydoni ikkita trapezoidning maydoni sifatida hisoblanadi, bunda b 0 - ildiz akkord, m; bk - so'nggi akkord, m; - o'rtacha qanot akkordi, m Qanot kengayishi qanot kengligining o'rtacha akkordga nisbati.Agar bav o'rniga uning qiymatini tenglik (2. 1) ga almashtirsak, qanotning kengayishi zamonaviy tovushdan tez uchun formula bilan aniqlanadi. va transonik samolyotlar, qanot kengaytmasi 2 dan oshmaydi - 5. Past tezlikda uchuvchi samolyotlar uchun tomonlar nisbati 12-15 ga, planerlar uchun esa 25 ga yetishi mumkin.

Qanot konusi - eksenel akkordning oxirgi akkordga nisbati.Subsonik samolyotlar uchun qanotning konusi odatda 3 dan oshmaydi, transonik va tovushdan tez uchuvchi samolyotlar uchun esa u juda katta farq qilishi mumkin. Supurish burchagi - bu qanotning oldingi qirrasi chizig'i va samolyotning ko'ndalang o'qi orasidagi burchak. Supurish fokuslar chizig'i bo'ylab (hujum chetidan akkordning 1/4 qismidan o'tib) yoki qanotning boshqa chizig'i bo'ylab ham o'lchanishi mumkin. Transonik samolyotlar uchun u 45 ° ga etadi va tovushdan tez uchadigan samolyotlar uchun - 60 ° gacha. Qanotning V ko'ndalang burchagi samolyotning ko'ndalang o'qi bilan qanotning pastki yuzasi orasidagi burchakdir. Zamonaviy samolyotlarda ko'ndalang V burchagi +5 ° dan -15 ° gacha. Qanotning profili uning kesimining shaklidir. Profillar nosimmetrik yoki assimetrik bo'lishi mumkin. Asimmetrik, o'z navbatida, bikonveks, plano-qavariq, konkav-qavariq va boshqalar bo'lishi mumkin. S shaklida. Lentikulyar va xanjar shakli tovushdan tez uchadigan samolyotlar uchun ishlatilishi mumkin. Profilning asosiy xarakteristikalari: profil akkordi, nisbiy qalinlik, nisbiy egrilik

Profil akkordi b - profilning ikkita eng uzoq nuqtasini bog'laydigan tekis chiziqli segment qanot profillarining shakllari 1 - nosimmetrik; 2 - nosimmetrik emas; 3 - plano-qavariq; 4 - ikki qavariq; 5 - S shaklidagi; 6 - laminatlangan; 7 - lentikulyar; 8 - olmos shaklidagi; 9 taniqli

Profilning geometrik xarakteristikalari: b - profil akkordi; Cmax - maksimal qalinligi; fmax - egrilik o'qi; x-eng katta qalinlikdagi koordinata qanotning hujum burchaklari

Umumiy aerodinamik kuch va uni qo'llash nuqtasi R - umumiy aerodinamik kuch; Y - ko'tarish kuchi; Q - tortishish kuchi; - hujum burchagi; q - sifat burchagi nisbiy profil qalinligi c maksimal qalinligi Smaxning akkordga nisbati bo'lib, foizda ifodalanadi:

Nisbiy havo plyonkasi qalinligi c maksimal qalinligi Cmax ning akkordga nisbati bo'lib, foizda ifodalanadi: Maksimal havo plyonkasi qalinligi Xc holati akkord uzunligining foizi sifatida ifodalanadi va oyoq barmog'idan o'lchanadi.Zamonaviy samolyotlar uchun, havo plyonkasining nisbiy qalinligi 416% oralig'ida. Nisbiy profil egriligi f maksimal egrilikning f akkordga nisbati bo'lib, foizda ifodalanadi. Profilning markaziy chizig'idan akkordgacha bo'lgan maksimal masofa profilning egriligini aniqlaydi. Profilning o'rta chizig'i profilning yuqori va pastki konturlaridan teng masofada chiziladi. Nosimmetrik profillar uchun nisbiy egrilik nolga teng, assimetrik profillar uchun esa bu qiymat nolga teng emas va 4% dan oshmaydi.

O'RTA AERODİNAMIK QANOT AKORDI O'rtacha aerodinamik qanot akkordi (MAC) - bu qanotning maydoni, umumiy aerodinamik kuchning kattaligi va bosim markazining (CP) joylashuvi bilan bir xil to'rtburchaklar qanot akkordi. hujumning teng burchaklari

Trapezoidal burilmagan qanot uchun MAR geometrik konstruktsiya bilan aniqlanadi. Buning uchun samolyotning qanoti rejada (va ma'lum miqyosda) chiziladi. Ildiz akkordning davomida kattaligi bo‘yicha oxir akkordga teng bo‘lak, oxir akkordning davomida (oldinga) ildiz akkordga teng bo‘lak yotqiziladi. Segmentlarning uchlari to'g'ri chiziq bilan bog'langan. Keyin ildiz va oxirgi akkordlarning to'g'ri o'rtasini bog'lab, qanotning o'rta chizig'ini torting. O'rtacha aerodinamik akkord (MAC) bu ikki chiziqning kesishgan nuqtasidan o'tadi.

Samolyotdagi MARning kattaligi va holatini bilib, uni asosiy chiziq sifatida qabul qilib, unga nisbatan samolyotning og'irlik markazini, qanotning bosim markazini va hokazolarni aniqlang. Samolyotning aerodinamik kuchi. qanot tomonidan yaratilgan va bosim markazida qo'llaniladi. Bosim markazi va tortishish markazi, qoida tariqasida, bir-biriga mos kelmaydi va shuning uchun kuchlar momenti hosil bo'ladi. Ushbu momentning qiymati kuchning kattaligiga va CG va bosim markazi o'rtasidagi masofaga bog'liq bo'lib, uning pozitsiyasi MAR boshidan masofa sifatida belgilanadi, chiziqli qiymatlarda yoki foizda ifodalanadi. MAR uzunligi.

WING Drag Drag - samolyot qanotining havoda harakatlanishiga qarshilik. U profil, induktiv va to'lqin qarshiligidan iborat: Xcr=Xpr+Hind+XV. To'lqinning tortishish kuchi hisobga olinmaydi, chunki u soatiga 450 km dan yuqori parvoz tezligida sodir bo'ladi. Profil qarshiligi bosim va ishqalanish qarshiligidan iborat: Xpr=HD+Xtr. Bosimning qarshiligi - qanot oldidagi va orqasidagi bosimdagi farq. Bu farq qanchalik katta bo'lsa, bosim qarshiligi shunchalik katta bo'ladi. Bosim farqi profilning shakliga, uning nisbiy qalinligi va egriligiga bog'liq, rasmda Cx - profil qarshiligi koeffitsienti ko'rsatilgan).

Havo pardasining nisbiy qalinligi c qanchalik katta bo'lsa, qanot oldidagi bosim shunchalik ko'p ko'tariladi va qanot orqasida, uning orqa tomonida shunchalik kamayadi. Natijada, bosim farqi ortadi va natijada bosim qarshiligi ortadi. Havo oqimi kritikga yaqin hujum burchaklarida qanot profili atrofida oqsa, bosim qarshiligi sezilarli darajada oshadi. Shu bilan birga, aylanayotgan uyg'onish jeti va vortekslarning o'lchamlari keskin oshadi. Ishqalanish kuchlarining kattaligi chegara qatlamining tuzilishiga va qanotning tekislangan yuzasi holatiga (uning pürüzlülüğü) bog'liq. Havoning laminar chegara qatlamida ishqalanish qarshiligi turbulent chegara qatlamiga qaraganda kamroq. Binobarin, qanot yuzasining katta qismi havo oqimining laminar chegara qatlami atrofida oqadi, ishqalanish qarshiligi shunchalik past bo'ladi. Ishqalanish qarshiligining qiymatiga quyidagilar ta'sir qiladi: samolyot tezligi; sirt pürüzlülüğü; qanot shakli. Parvoz tezligi qanchalik baland bo'lsa, qanot yuzasi yomonroq sifat bilan qayta ishlanadi va qanot profili qalinroq bo'lsa, ishqalanish qarshiligi shunchalik katta bo'ladi.

Induktiv tortishish - bu qanotning ko'tarilishining shakllanishi bilan bog'liq qarshilikning kuchayishi.Buzilmagan havo oqimi qanot atrofida o'tganda, qanotning tepasida va ostida bosim farqi paydo bo'ladi.Natijada qanotlarning uchlaridagi havoning bir qismi oqadi. yuqori bosim zonasidan past bosim zonasiga

Vertikal tezlik U bilan induktsiya qilingan V tezlik bilan qanot atrofida oqayotgan havo oqimining og'ish burchagi oqimning egilish burchagi deb ataladi. Uning qiymati vorteks to'plami tomonidan induktsiya qilingan vertikal tezlikning qiymatiga va kelayotgan oqim tezligi V ga bog'liq.

Demak, oqimning qiyshiqligi sababli qanotning sharqiy tomonining har bir bo'limidagi haqiqiy hujum burchagi har birining geometrik yoki ko'rinadigan hujum burchagidan ma'lum miqdorda farq qiladi.Ma'lumki, qanotning ko'tarish kuchi qanot ^ Y doimo kelayotgan oqimga, uning yo'nalishiga perpendikulyar. Shuning uchun, qanotning ko'tarish kuchi vektori burchakka og'adi va havo oqimi V yo'nalishiga perpendikulyar bo'ladi. Ko'tarish kuchi butun kuch bo'lmaydi ^ Y "lekin uning komponenti Y, kelayotgan oqimga perpendikulyar yo'naltirilgan.

Ввиду малости величины считаем равна Другая составляющая сила Y" будет Эта составляющая направлена по потоку и называется индуктивным сопротивлением (Рис. представлен выше). Чтобы найти величину индуктивного сопротивления, необходимо вычислить скорость ^ U и угол скоса потока. Зависимость угла скоса потока от удлинения крыла , коэффициента подъемной силы Су и формы крыла в плане выражается формулой где А - коэффициент, учитывающий форму крыла в плане. Для крыльев самолетов коэффициент А равен где эф - удлинение крыла без учета площади фюзеляжа, занимающей часть крыла; - величина, зависящая от формы крыла rejada.

bu erda Cxi - induktiv qarshilik koeffitsienti. Bu formula bilan aniqlanadi Formuladan ko'rinib turibdiki, Cx ko'tarilish koeffitsientiga to'g'ridan-to'g'ri proportsional va qanotning tomonlar nisbati bilan teskari proportsionaldir. Nol ko'tarilish o'zining hujum burchagida induktiv reaktivlik nolga teng bo'ladi. Hujumning o'ta kritik burchaklarida qanot profilining atrofida silliq oqim buziladi va shuning uchun uning qiymatini aniqlash uchun Cx 1 ni aniqlash formulasi qabul qilinishi mumkin emas. Cx qiymati qanotning tomonlar nisbatiga teskari proportsional bo'lganligi sababli, uzoq masofalarga parvoz qilish uchun mo'ljallangan samolyotlar qanotning katta nisbatiga ega: = 14 ... 15.

QANOT aerodinamik sifati qanotning aerodinamik sifati - qanotning ko'tarish kuchining ma'lum bir hujum burchagida qanotning tortish kuchiga nisbati, bu erda Y - ko'tarish kuchi, kg; Q - tortish kuchi, kg. Y va Q qiymatlarini formulaga almashtirsak, qanotning aerodinamik sifati qanchalik katta bo'lsa, u shunchalik mukammal bo'ladi. Zamonaviy samolyotlar uchun sifat qiymati 14-15 ga, planerlar uchun esa 45-50 ga yetishi mumkin. Bu shuni anglatadiki, samolyotning qanoti 14-15 baravar, planerlar uchun esa 50 baravar ko'taruvchi ko'tarish qobiliyatini yaratishi mumkin.

Ko'tarish va tortish nisbati burchak bilan tavsiflanadi Ko'tarilish vektorlari va umumiy aerodinamik kuchlar orasidagi burchakka ko'tarilish burchagi deyiladi. Ko'tarish va tortish nisbati qanchalik katta bo'lsa, ko'tarilish burchagi shunchalik kichik bo'ladi va aksincha. Qanotning aerodinamik sifati, formuladan ko'rinib turibdiki, Cy va Cx koeffitsientlari bilan bir xil omillarga bog'liq, ya'ni hujum burchagi, havo plyonkasi shakli, rejadagi qanot shakli, parvoz M raqami va sirtni ishlov berish. HUJUM BURCHASI SIFATIGA TA'SIRI Hujum burchagi ma'lum bir qiymatga oshishi bilan aerodinamik sifat oshadi. Hujumning ma'lum bir burchagida sifat Kmax maksimal qiymatiga etadi. Bu burchak hujumning eng foydali burchagi, sodda deb ataladi. nolga teng. Havo pardasi shaklining ko'tarilish va tortish nisbatiga ta'siri havo plyonkasining nisbiy qalinligi va egriligiga bog'liq. Bunday holda, profil chiziqlarining shakli, burun shakli va profilning maksimal qalinligining akkord bo'ylab pozitsiyasi katta ta'sir ko'rsatadi. Eng yuqori sifat qiymatlarini olish uchun qanotning eng yaxshi shakli dumaloq oldingi qirrali elliptikdir.

Aerodinamik sifatning hujum burchagiga bog'liqligi grafigi So'rish kuchining shakllanishi Aerodinamik sifatning hujum burchagi va havo plyonkasi qalinligiga bog'liqligi M soniga qarab qanotning aerodinamik sifatining o'zgarishi.

QANOT QUTUBI Qanotning uchish xarakteristikalarini turli xil hisob-kitoblar uchun, ayniqsa, Cy va Cx ning hujumning parvoz burchaklari diapazonida bir vaqtning o'zida o'zgarishini bilish juda muhimdir. Shu maqsadda Su koeffitsientining Cx ga bog'liqligining qutbli deb ataladigan grafigi tuziladi. "Polar" nomi bu egri chiziqni umumiy aerodinamik kuch CR koeffitsienti koordinatalari asosida qurilgan qutbli diagramma sifatida ko'rib chiqilishi mumkinligi bilan izohlanadi va bu erda umumiy aerodinamik kuch R ning yo'nalishga moyillik burchagi. kelayotgan oqim tezligi (agar Su va Cx shkalalari bir xil bo'lsa). Qanot qutbini qurish printsipi Qanot qutbi. Agar havo plyonkasi bosim markaziga to'g'ri keladigan bo'lsa, vektor qutbning istalgan nuqtasiga chizilgan bo'lsa, u tomonlari mos ravishda teng bo'lgan to'rtburchakning diagonali bo'ladi. Sy va Sx. hujum burchaklaridan tortib tortish va ko'tarish koeffitsienti - qanot qutbi deb ataladi.

Polar berilgan geometrik o'lchamlar va profil shakli bilan aniq belgilangan qanot uchun qurilgan. Qanot qutbidan hujumning bir qator xarakterli burchaklarini aniqlash mumkin. Nolinchi ko'tarilish burchagi o Cx o'qi bilan qutbning kesishmasida joylashgan. Hujumning bu burchagida ko'tarish koeffitsienti nolga teng (Sy = 0). Zamonaviy samolyotlarning qanotlari uchun odatda o = Cx eng kichik Cx qiymatiga ega bo'lgan hujum burchagi. min. Cy o'qiga parallel qutbga tangens o'tkazish yo'li bilan topiladi. Zamonaviy qanot profillari uchun bu burchak 0 dan 1 ° gacha. Hujumning eng foydali burchagi sodda. Hujumning eng qulay burchagida qanotning aerodinamik sifati maksimal bo'lganligi sababli, (2. 19) formula bo'yicha, bu hujum burchagida Sy o'qi va boshlang'ichdan olingan tangens orasidagi burchak, ya'ni sifat burchagi. , minimal bo'ladi. Shuning uchun, soddalikni aniqlash uchun, kelib chiqishidan qutbga teginish kerak. Tegishli nuqta soddalikka mos keladi. Zamonaviy qanotlar uchun sodda 4 - 6 ° oralig'ida yotadi.

Kritik hujum burchagi. Hujumning tanqidiy burchagini aniqlash uchun Cx o'qiga parallel qutbga teginish kerak. Tegish nuqtasi va kritga mos keladi. Zamonaviy samolyotlarning qanotlari uchun krit = 16 -30 °. Bir xil ko'tarish va tortish nisbati bo'lgan hujum burchaklari boshlang'ichdan qutbga sekant chizish orqali topiladi. Kesishish nuqtalarida biz parvoz paytida hujum burchaklarini (u) topamiz, bunda ko'tarish va tortish nisbati bir xil va Kmax dan kam bo'ladi.

Samolyotning asosiy aerodinamik xususiyatlaridan biri bu samolyot qutbidir. Qanotning ko'tarilish koeffitsienti Cy butun samolyotning ko'tarilish koeffitsientiga teng va har bir hujum burchagi uchun samolyotning tortish koeffitsienti Cxvr qiymati bo'yicha qanotning Cx dan katta. Bunday holda, samolyot qutbi Cx temp bo'yicha qanot qutbidan o'ngga siljiydi. Samolyot qutbi shamol tunnellarida modellarni puflash yo'li bilan eksperimental ravishda olingan Sy=f() va Sx=f() bog'liqliklari ma'lumotlari yordamida qurilgan. Samolyot qutbiga hujum burchaklari qanot qutbida belgilangan hujum burchaklarini gorizontal ravishda o'tkazish orqali o'rnatiladi. Samolyot qutbi bo'ylab aerodinamik xususiyatlar va xarakterli hujum burchaklarini aniqlash qanot qutbida bo'lgani kabi amalga oshiriladi.

Samolyotning nol ko'tarilish burchagi qanotning nol ko'tarilish burchagi bilan deyarli bir xil. Burchakda ko'tarish kuchi nolga teng bo'lganligi sababli, hujumning bu burchagida faqat vertikal sho'ng'in deb ataladigan samolyotning vertikal pastga siljishi yoki 90 ° burchak ostida vertikal siljishi mumkin.

Qarshilik koeffitsienti minimal qiymatga ega bo'lgan hujum burchagi Cy o'qiga parallel qutbga teginish orqali topiladi. Hujumning bu burchagida uchayotganda, eng kam tortishish yo'qolishi bo'ladi. Hujumning bu burchagida (yoki unga yaqin) parvoz maksimal tezlikda amalga oshiriladi. Hujumning eng qulay burchagi (sodda) samolyotning aerodinamik sifatining eng yuqori qiymatiga to'g'ri keladi. Grafik jihatdan, bu burchak, shuningdek, qanot uchun, boshlang'ichdan qutbga teginish bilan aniqlanadi. Grafikdan ko'rinib turibdiki, samolyot qutbiga tegishning qiyaligi qanot qutbiga teginishdan kattaroqdir. Xulosa: samolyotning maksimal sifati har doim bitta qanotning maksimal aerodinamik sifatidan past bo'ladi.

Grafikdan ko'rinib turibdiki, samolyotning eng foydali hujum burchagi qanotning eng foydali hujum burchagidan 2 - 3 ° ga katta. Samolyotning tanqidiy hujum burchagi (kritik) qanot uchun bir xil burchakning qiymatidan o'z qiymatida farq qilmaydi. Qopqoqlarning uchish holatiga (= 15 -25 °) uzaytirilishi tortishish koeffitsientining nisbatan kichik o'sishi bilan Sumax maksimal ko'tarish koeffitsientini oshirishga imkon beradi. Bu parvoz paytida zarur bo'lgan minimal parvoz tezligini kamaytirishga imkon beradi, bu esa parvoz paytida samolyotning uchish tezligini amalda aniqlaydi. Qopqoqlarni (yoki qanotlarni) uchish holatida bo'shatish tufayli uchish tezligi 25% gacha kamayadi.

Qopqoqlar (yoki qanotlar) qo'nish joyiga (= 45 - 60 °) uzaytirilganda, maksimal ko'tarish koeffitsienti 80% gacha oshishi mumkin, bu esa qo'nish tezligini va yugurish uzunligini keskin kamaytiradi. Biroq, bu holda tortishish ko'tarish kuchidan ko'ra intensiv ravishda oshadi, shuning uchun aerodinamik sifat sezilarli darajada kamayadi. Ammo bu holat ijobiy operatsion omil sifatida qo'llaniladi - qo'nishdan oldin sirpanish paytida traektoriyaning tikligi ortadi va natijada samolyot uchish-qo'nish yo'lagini tekislashda yondashuvlar sifatiga kamroq talabchan bo'ladi. Biroq, siqilishni endi e'tiborsiz qoldirib bo'lmaydigan M raqamlariga erishilganda (M > 0,6 - 0,7), ko'tarish va tortish koeffitsientlari siqilish uchun tuzatishni hisobga olgan holda aniqlanishi kerak. bu erda Suszh - siqilishni hisobga olgan holda ko'tarish koeffitsienti; Suneszh - Suszh bilan bir xil hujum burchagi uchun siqilmaydigan oqimning ko'tarilish koeffitsienti.

M = 0,6 -0,7 raqamlarigacha barcha qutblar amalda bir-biriga mos keladi, lekin katta sonlarda ^ M ular o'ngga siljiy boshlaydi va bir vaqtning o'zida Cx o'qiga nishabni oshiradi. Qutblarning o'ngga siljishi (katta Cx bo'yicha) havoning siqilishi ta'sirida profil qarshilik koeffitsientining ortishi va ko'rinishi tufayli sonining yanada ortishi (M > 0,75 - 0,8) bilan bog'liq. to'lqin qarshiligi. Qutblarning egilishining ortishi induktiv qarshilik koeffitsientining oshishi bilan izohlanadi, chunki siqiladigan gazning subsonik oqimida xuddi shu hujum burchagida samolyotning ko'tarilish va tortish nisbati pasayishni boshlaydi. moment siqilish ta'siri sezilarli bo'ladi.