Иллюстрации к работе

Содержание

1. Введение

2. Постановка эксперимента, анализ результатов

3. Список литературы

    Я занимаюсь конструированием бойцовых моделей самолетов. Такие модели должны обладать большой маневренностью. В связи с этим возникла проблема изменения конструкции самолета: каким образом выбрать форму крыла, чтобы повысить маневренность самолета. Крыло не только представляет собой основной узел планера самолета, создающий подъемную силу, но оно также решающим образом влияет на аэродинамическое сопротивление и определяет устойчивость и управляемость самолета. С этой точки зрения одной из самых важных проблем, которые нужно разрешить в процессе проектирования самолета, является проблема оптимального выбора оптимальной формы крыла.

    Аэродинамическое качество самолета в значительной степени определяется формой крыла. В частности, подъемная сила и сила сопротивления создаются за счет двух факторов: профиля крыла и его геометрической формой. Мы выбрали крыло симметричного двояковыпуклого профиля. Несимметричный профиль в нашей модели исключен, так как в перевернутом полете будет неэффективен. Симметричный профиль применяется на пилотажных моделях для создания одинаковой подъемной силы в прямом и перевернутом полете. Подъемная сила такого крыла возникает за счет угла атаки. Угол атаки в данном случае создается за счет поворота стабилизатора в хвостовой части модели. При данных скоростях подъемная сила прямо пропорциональна квадрату скорости.

где коэффициент С_у зависит от конструкции самолета и формы крыла и определяется опытным путем. (Рис.1)

Сила сопротивления крыла в этом случае равна

где коэффициент С_х, как и С_у так же зависит от конструкции самолета и формы крыла и определяется опытным путем.

    В данной работе нас интересовало влияние формы крыла на основные аэродинамические характеристики самолета. Мы исследовали крыло трапециевидной формы, которые, в общем-то, в моделях не используется. Эксперимент проводился в аэродинамической трубе, которая позволила определить основные аэродинамические характеристики крыла, такие как подъемная сила, сила сопротивления, коэффициенты С_х и С_у, а также коэффициент К, равный отношению подъемной силы к силе сопротивления

,

которая является важной характеристикой полетных данных самолета, а также качества планирования. (Рис.2)

    Суть эксперимента: крыло обдувается в самодельной аэродинамической трубе. Она состоит из воздушного винта, выпрямителя потока и обдуваемого крыла со специальными динамометрами. Результаты, полученные в аэродинамической трубе, были представлены на диаграмме поляр. По этой диаграмме крыла можно определить значения сопротивления воздуха и подъемной силы для любого угла атаки, а также качество планирования, что в нашем случае определяется как тангенс угла наклона кривой

    Обычно на практике авиамодельного строения используются самолеты прямоугольной формы крыла. Такое крыло было исследовано в аэродинамической трубе. (Рис.3, поляра I). Как видно, из нее при угле больше 18° происходит срыв потока. Наилучшее качество крыла достигается при угле атаки 18° и равно 14 (рис 3).

    Мы применили новую трапециевидную форму крыла и провели с ней те же эксперименты. Результаты приведены на кривой II. (рис 3). Аэродинамические характеристики крыла заметно улучшились, а именно:

угол срыва стал примерно равен 22°, что привело к возрастанию маневренности самолета, а качество крыла равно 24 при угле атаки равном 22°. В диаграмме поляр наблюдается заметное превосходство последнего крыла в аэродинамическом качестве. В обоих случаях испытания проходили при одной и той же мощности мотора в трубе.

    Модели самолетов с различными формами крыла испытывались в реальных условиях полета. В качестве полетных характеристик модели, определяющих в конечном итоге их маневренность, можно применить радиусы заворотов фигур пилотажа. Радиусы уменьшились примерно в 3 раза, а качество увеличилось примерно в 1,5 раза.

    Модель принимала в областных соревнованиях и заняла I место.

Список литературы.

1. Шахмаев Н.М. Физика:учебник для 9 кл.сред.шк./М.: Просвещение, 1989
2. Козлов В.В. Физика струтуры потоков. Отрыв потока// Соросовский Образовательный журнал. 1998. №4
3. Андреев И.А. Боевые самолоеты. М.: Илби, 1997.
4. Богословский Л.Е. Практическая аэродинамика самолета АН-24. М.: Транспорт.
5. Цихош Э. Сверхзвуковые самолеты. М.: Мир.
6. Пономарев А.Н. Советские авиационные конструкторы. М.: Воениздат, 1990.
7. Пономарев А.Н. Авиация на пороге в космос. М.: Воениздат, 1971.
8. Костенко И.К. Летающие крылья. М.: Машиностроение, 1988.
9. Винклер К. 25 опытов по физике полета. Государственное учебно-педагогическое издательство министерства просвящения РСФСР. Москва-1963

Иллюстрации к работе

Вверх

[Главная][Programming][Science]

[Астрономия][Физика][Математика][Лингвистика][История]
[Программирование][Биология][Химия][Философия]