Повна аеродинамічна сила
Силовий вплив повітряного потоку на крило проявляється у вигляді тиску, але й у вигляді тертя повітря в прикордонному шарі. Від загального впливу різниці тисків повітря під і над крилом, перед крилом і за ним, а також тертя в прикордонному шарі утворюється рівнодіюча цих сил-повна аеродинамічна сила крила
Формула для визначення сили
де
CR – коефіцієнт повної аеродинамічної сили крила. Це безрозмірний коефіцієнт, що залежить від кута атаки, форми профілю крила, форми крила в плані, стан поверхні крила.
Розкладання силиRна складові.При аеродинамічних дослідженнях зручніше користуватися не силою R, а її складовими по осях координатxayaza. Вісьxaспрямована у бік руху потоку, що набігає, а осіyaіza-перпендикулярно швидкості потоку.
Складна повна аеродинамічна сила, що діє перпендикулярно швидкості набігаючого потоку, спрямована вздовж осіya, називається підйомною силою крилаY(Малюнок3.14).
Складна повної аеродинамічної сили, що діє вздовж осіxa, і збігається з напрямом набігаючого потоку, називається силою лобового опоруX(Малюнок3.14).
Напрямок цих сил не залежить від положення крила в потоці. Це дозволяє вимірювати їх на аеродинамічних вагах при продування моделі в аеродинамічній трубі.
Малюнок 3.14 Повна аеродинамічна сила та точка її застосування
R - повна аеродинамічна сила; Y -підйомна сила; X - сила лобового опору; - кут атаки; q - кут якості
Сили Y і X розраховуються за формулами, аналогічними формулою визначення сили R:
R =CR
де: CR – коефіцієнт повної аеродинамічної сили;
Cy – коефіцієнт підйомної сили;
СГ - коефіцієнт лобового опору;
q – швидкісний натиск.
КоефіцієнтиCR, СУіСХ- це безрозмірні величини. Вони визначаються досвідченим шляхом за допомогою продування моделі крила в аеродинамічній трубі і залежать від кута атаки та форми тіла.
З Рисунок3.14 випливає, що аеродинамічні сили R, У і X пов'язані між собою таким співвідношенням:
Після підстановки в дане рівняння виразів дляR, УіХможна переконатися в тому, що в такому ж співвідношенні будуть між собою коефіцієнти цих сил:
Тому аеродинамічними характеристиками тіла прийнято вважати не сили, а коефіцієнти цих сил, т.к. за величиною аеродинамічних коефіцієнтів можна судити про величину аеродинамічних сил крила та літального апарату.
Центр тиску. Центром тиску крила називається точка застосування вектора повної аеродинамічної сили. Умовно центр тиску вважають розташованим у точці перетину вектора
При зміні кута атаки крила змінюється розподіл тиску профілю крила, тому центр тиску переміщається по хорді. Закон переміщення центру тиску залежить від форми профілю крила.
Збільшення кута атакинесиметричногопрофілю супроводжується переміщенням центру тискудо ребраатаки.
Центр тискусиметричнихпрофілів практичноне переміщається.
УS-подібнихпрофілів центр тиску переміщається назад, доребру обтікання.Внаслідок цього S-подібні профілі самостійкі і застосовуються для безхвостих літаків і літаків типу "літаюче крило".
Закон переміщення центру тиску хордою є дуже важливою характеристикою, що впливає на стійкість і керованість літака.