Аэродинамика. Прикладная и не очень.

027

Паяльник б/у
Безотносительно к занимательной дискусии о резиновости. Где-то я читал (у Ершова?), как один опытный КВС Ту-154 показал способ увеличить крутизну траектории взлета. Вроде бы он не убирал шасси сразу и "перепрыгивал" препятствие за торцом, считавшееся неодолимым.
 
Реклама
027, это было на другом типе, по-моему на ИЛ-18, хитрость заключалась в том, что в момент открытия створок, кроме роста Cx, кратковременно получался рост Cy, что и позволило "перепрыгнуть" препятствие
 
на ИЛ-18, хитрость заключалась в том, что в момент открытия створок, кроме роста Cx, кратковременно получался рост Cy, что и позволило "перепрыгнуть" препятствие

Интересно, а не могли бы Вы объяснить,как открытие створок шасси на Ил-18 способствует приросту Су? Просто интересно!

И, если позволите, тоже пример про Ту-114: ( взято с сайта airwar.ru )

....Теперь предстояло решить проблему взлета из Гаваны с предельной взлетной массой. Дело в том, что в створе взлетной полосы имелись наземные препятствия - высоковольтные провода и мачты. Даже при взлете при- температуре наружного воздуха до 25°С (выше этой температуры взлет был вообще запрещен по длине полосы - дело в том, что Ту-114 был оснащен так называемым КТА - командно-топливным автоматом, регулирующим количество и качество смеси топлива и воздуха, подаваемой в двигатели. Этот уникальный агрегат, выполняя одновременно 17 операций без вмешательства человека, позволял автоматически регулировать мощность двигателей в зависимости от t наружного воздуха с учетом режима, заданного бортинженером. КТА уменьшал мощность двигателей, если температура превышала 25"С, и тогда режим их работы увеличить было никак нельзя) никак не удавалось избежать опасного сближения с препятствием. "Наука" затосковала, однако выход из положения нашел пилот Х.Н.Цховребов. Его решение смело можно назвать гениальным.

Цховребов взлетел и прошел над препятствием, на удивление всех, на высоте более 50 метров (по расчетам теоретиков выходило около...6-9 метров, что и подтвердил самый первый пробный полет). "Наука" сказала, что такого не может быть, что это случайность. Цховребов повторил взлет и второй раз прошел над препятствием выше уже на 60 метров. Потребовали объяснений и получили их.

Дело в том, что сразу после взлета на высоте не менее 5 метров полагалось начинать убирать шасси. Казалось бы, это совершенно логично, так как уборка шасси уменьшает лобовое сопротивление. Но особенность Ту-114 заключается в том, что ниши шасси у этого самолета имеют огромный объем, а сама обширная кинематика шасси при уборке максимальной площадью обращена к потоку. Когда открываются створки шасси, а самолет идет с набором высоты на увеличенном угле атаки, емкости ниш наполняются воздухом, в них образуется вихрь, и сопротивление сильно увеличивается, а не уменьшается. Все это снижало скороподъемность при уборке шасси до 1 м/сек. Цховребов учел все это. И решение его было просто: не убирать шасси до пролета препятствия. При этом скороподъемность после отрыва составляла 5-6 м/ сек....
 
Интересно, а не могли бы Вы объяснить,как открытие створок шасси на Ил-18 способствует приросту Су? Просто интересно!

А фиг его знает. Учитывая, что аэродинамика - это форменное шаманство (утрирую - просто взаимозависимости очень сложные), вполне такое допускаю, что на какой-то момент створки работают, как дополнительные несущие поверхности. Однако, что мешает при этом просто увеличить угол атаки, чуть подзадрав тангаж и разменяв скорость на высоту, а далее уже разгонять машину, опять опустив нос, когда препятствие - позади, при этом подзадержав уборку шасси
 
А фиг его знает. Учитывая, что аэродинамика - это форменное шаманство (утрирую - просто взаимозависимости очень сложные), вполне такое допускаю, что на какой-то момент створки работают, как дополнительные несущие поверхности. Однако, что мешает при этом просто увеличить угол атаки, чуть подзадрав тангаж и разменяв скорость на высоту, а далее уже разгонять машину, опять опустив нос, когда препятствие - позади, при этом подзадержав уборку шасси

При всем моём уважении к Вам - ну не могут створки шасси работать как несущие поверхности.

Конечно, можно сделать схему уборки шасси - гондолы разместить параллельно вдоль задней кромки крыла, и в процесс уборки шасси створка (в данном случае одна) будет открываться навстречу потоку и работать как закрылок (точнее как щиток) и будет кратковременный прирост Су, в то время как тележка шасси будет вертеться вокруг своей оси чтобы занять правильное положение и войти в нишу ( при этом зверски добавляя сопротивление и ещё много чего плохого - :lol:

Ну а если серьёзно, хорошая тяговооруженность современных самолетов позволяет им призводить стремительный взлет и набор высоты с хорошими Vy, да и процесс уборки шасси на современных самолетах занимает не так много времени,поэтому вредные влияния этого действия почти быстро исчезают и слихвой компенсируются большим снижением Сх самолета с убранными шасси, возрастанием скорости и исчезанием турбулизации потока ...

И ещё, аэродинамика - наука любящая практику,опыты и эксперименты. И поэтому, иногда понять и увидеть некоторые явления и их последствия можно только в аэродинамическом эксперименте, и на его данных построить некую модель этого явления, и достаточно точно рассчитать её и вывести разные взаимозависимости. А вот методов рассчета в аэродинамике большое множество, как говориться выбирай, который тебе больше нравится.
 
При всем моём уважении к Вам - ну не могут створки шасси работать как несущие поверхности.
Они зато могут турбулизировать поток под фюзеляжем и уменьшать его скорость относительно ЛА. Сответственно возникает дополнительный градиент скоростей потока над и под самолётом. Какой эффект это вызывает? ;)
 
Air_116, спасибо, это именно тот случай, который мне смутно припомнился.
 
Они зато могут турбулизировать поток под фюзеляжем и уменьшать его скорость относительно ЛА. Сответственно возникает дополнительный градиент скоростей потока над и под самолётом. Какой эффект это вызывает?

Если рассматривать турбулентное течение потока, например на крыле (ведь именно оно создает подъемную силу), то с точки зрения создания самой подъмной силы, оно проигрывает по отношению к ламинарному потоку (близко к ламинарному - маловозмущенному потоку). Тут даже вернее было бы говорить о турбулентном и ламинарном пограничном слое в близи поверхностей крыла:

- Чтобы обеспечить оптимальную разность давлений над и под крылом, нужно чтобы ПС должен быть близко к ламинарному, хотя бы на небольшой части крыла, там где в основном создаётся подьёмная сила. (где-то 25-30% хорды крыла)

- Турбулентный поток (ПС) хоть и имеет большую энергетику, но векторы скоростей в вихревом потоке расположены хаотично , а не строго по направлению движения как в ламинарном ПС, поэтому он не может обеспечить оптимальные градиенты скоростей и и соответственно давлений.

К тому же турбулизация воздушного потока плохо влияет на управление и стабилизацию самолета.

Опоры шасси турбулизируют воздушный поток, и он, попадая на крыло, стабилизаторы и другие элементы влияет сугубо отрицательно.
 
Цитата: Сообщение от Air_116
К тому же турбулизация воздушного потока плохо влияет на управление и стабилизацию самолета.
Air_116, Вы это серьёзно? Так категорично, очень... хм.

Конечно, этот вопрос сложный, нужно рассматривать его со многих сторон, и мой вывод никак не претендует на однозначность.

И это я сказал сугубо со своей точки зрения, настолько ,насколько я знаю аэродинамику. Я вней не специалист, я лишь немного ей интересуюсь, и мои выводы не претендуют на 100% верность, и ,если хотите, можете их оспорить.
Если Вы специалист в этой области, то я с радостью прислушаюсь к Вашему мнению.
 
Реклама
А вот методов рассчета в аэродинамике большое множество, как говориться выбирай, который тебе больше нравится.

До недавних пор, методы расчета не помогали сильно ввиду сложности решения интегралов по поверхности в численных методах за обозримое время. Посему все в основном решалось моделированием и продувками. Сейчас появился как адаптированный математический аппарат, так и достаточно вычислительных мощностей за разумные деньги. Но это произошло сравнительно недавно. Так что не стоит так категорично
 
---------- Добавлено в 14:04 ----------

[/COLOR]
Цитата: Сообщение от Air_116
К тому же турбулизация воздушного потока плохо влияет на управление и стабилизацию самолета.
Ой не стоит так уж категорично. Как минимум на всяких F-16, Су-27 и МиГ-29 это сильно не так.

Я рассматривал это явление на примере гражданских пассажирских лайнеров.
У военных самолетов, к тому же истребителей, всвязи с их возможностью летать на сверхзвуке и очень хорошей маневренностью, очень сложная аэродинамика.

Например, я сам видел турбулизатор потока на крыле на истребителе МиГ-21. Такая тонкая вертикальная полоска металла высотой 1 см и длиной где-то 10-12 см. Оказывается при посадке и отклонении закрылков, у истребителя может произойти отрыв пограничного слоя с задней кромки крыла. Поэтому турбулизатор турбулизирует воздушный поток, а так как у такого потока большая энергетика, то и отрывается он не так легко и обеспечивает безотрывное обтекание закрылков.

---------- Добавлено в 14:07 ----------

А вот методов рассчета в аэродинамике большое множество, как говориться выбирай, который тебе больше нравится.
До недавних пор, методы расчета не помогали сильно ввиду сложности решения интегралов по поверхности в численных методах за обозримое время. Посему все в основном решалось моделированием и продувками. Сейчас появился как адаптированный математический аппарат, так и достаточно вычислительных мощностей за разумные деньги. Но это произошло сравнительно недавно. Так что не стоит так категорично

Нельзя недооценивать пользу аэродинамического экперимента. Как я уже говорил, именно на основе экспериментальных а не теоретических данных строятся матаматические модели, которые могут уже применятся в дальнейшем в разных целях.
 
Air_116, ну лайнеры так лайнеры, вот что такое в красных овальчиках на крыле у Ил-62 и как это сказывается на стабилизации и управляемости?
 
К тому же турбулизация воздушного потока плохо влияет на управление и стабилизацию самолета.
Я рассматривал это явление на примере гражданских пассажирских лайнеров.
моя реплика была тоже в плоскости ГА самолётов...
.. и ,если хотите, можете их оспорить.
спасибо, мне и без оспаривания хорошо... ;)
 
Нельзя недооценивать пользу аэродинамического экперимента. Как я уже говорил, именно на основе экспериментальных а не теоретических данных строятся матаматические модели, которые могут уже применятся в дальнейшем в разных целях

Расскажите это например EADS.
Не говорю, что это совсем не так, но сейчас методики уже другие
 
Air_116, ну лайнеры так лайнеры, вот что такое в красных овальчиках на крыле у Ил-62 и как это сказывается на стабилизации и управляемости?

Это я так понимаю аэродинамический "клюв" и создан он повышения аэродинамических характеристик стреловидного крыла.

старый добрый airwar.ru -

...Как известно, стреловидность крыла вместе с положительными качествами обладает и нежелательным свойством: ухудшает поперечную управляемость, особенно на больших углах атаки. Вот конструкторы, учитывая это, разработали на передней кромке крыла Ил-62 особый наплыв в виде "клюва". Это совокупно со специальным подбором профилей и геометрической круткой дало возможность добиться хороших характеристик поперечного момента по всему диапазону углов атаки, не исключая и закритических. Причем, на крейсерских режимах наплыв не ухудшает характеристики крыла. Он подобран так "хитро", что начинает действовать лишь на тех углах атаки, которые превышают свою величину на крейсерских режимах, генерируя мощный вихрь, как бы выполняя функции аэродинамической перегородки.....

На Ту5, и на Ту3 для этого ставят аэродинамические гребни.

Но это уже другая тема - Как говориться, начали про шасси, а кончили "клювами".

---------- Добавлено в 14:38 ----------

Расскажите это например EADS.
Не говорю, что это совсем не так, но сейчас методики уже другие

Расскажите про методики, интересно!
 
Последнее редактирование:
Это я так понимаю аэродинамический "клюв" и создан он повышения аэродинамических характеристик стреловидного крыла.

Ну, зовут обычно не клювом а зубом или клыком, но не в этом суть. Дело в том, что этот уступ именно что натуральный турбулизатор, вернее вихрегенератор. И таки да, улучшает хар-ки крыла, вопреки вышесказанному.
 
Ну, зовут обычно не клювом а зубом или клыком, но не в этом суть. Дело в том, что этот уступ именно что натуральный турбулизатор, вернее вихрегенератор. И таки да, улучшает хар-ки крыла, вопреки вышесказанному.
И работает он, я понимаю так:
- на больших углах атаки путем создания вихря, распространяющегося от передней до задней кромки крыла, образуется аэродинамическая перегородка, препятствующая перетеканию воздушных потоков вдоль крыла,вызванное его стреловидной формой, и тем самым снижающая риск срыва воздушных потоков с крыла. -верно?


И еще!! Я видимо совершил большую ошибку, сказав, что турбулентные потоки, негативно влияют на характеристики самолета, и не уточнил какие.:(
!!!!
Я ведь имел ввиду паразитные потоки от шасси, от других источников возмущения, а не от специальных созданных источников, которые применяются на разных самолетах (и не только - вспомните шарик для гольфа) для улучшения ЛТХ. И ,пожалуйста, поймите меня правильно,
 
"...И работает он, я понимаю так: - на больших углах атаки путем создания вихря, распространяющегося от передней до задней кромки крыла, образуется аэродинамическая перегородка, препятствующая перетеканию воздушных потоков вдоль крыла,вызванное его стреловидной формой, и тем самым снижающая риск срыва воздушных потоков с крыла. -верно?..."

+ уменьшает Mcrit, задерживает образование различных "проблем" (shockwaves) на больших числах M. Учитывая особенность сваливания стреловидного крыла (валяться в первую очередь законцовки) vortex generators, wing fence, notch или saw tooth (зуб, клык) оттесняют этот эффект на более запредельные углы атаки.

P.S. а вообще тема конечно далеко не чайникавская...:)
 
Последнее редактирование:
Реклама
+ уменьшает Mcrit, задерживает образование различных "проблем" (shockwaves) на больших числах M. Учитывая особенность сваливания стреловидного крыла (валяться в первую очередь законцовки) vortex generators, wing fence, notch или saw tooth (зуб, клык) оттесняют этот эффект на более запредельные углы атаки


Спасибо за ответ. Alexxx,

Но я думаю что этот saw tooth в основном работает не на крейсерском режима полета, а в полете на больших углах атаки (взлет - посадка) - исходя из информации по практической аэродинамики Ил-62, которую я нашел.
И насчет Mach critical, я думаю вы опечатались - его всегда стараются не уменьшить а увеличить!
 
Назад