|Архив|
|
Исследование в аэродинамической трубе профилей поперечных сечений парусных плоскостей и лопастей...Всего было испытано восемь модификаций крыльев, моделирующих лопасти, идентичных во всех отношениях, за исключением используемых форм сечений. Испытания крыльев с различными профилями лопастей проводились в аэродинамической трубе PU (Принстонский университет) с размерами рабочей части 1.2х1.5 м. Форма испытанного крыла в плане (рис. 3.20) характеризуется размахом l=0.77 м, средней аэродинамической хордой 0.155 м и общей площадью 0.089 м2. В результате удлинение крыла 8.4 и относительная толщина профиля С, подсчитанная по его средней аэродинамической хорде, была равна 11.5%...Примечание: на рис 3.20 только у одной модели использован круглый лонжерон, у остальных он обтекаемой формы.
Маленький комментарий. Парусным оперением они называют однослойное крыло без кармана. Вероятно, там лик-паз как на яхтенных мачтах. Полумоделью парусного крыла называется около 50% двойного профиля (см.рисунки), ну а парусным -
100% двойной профиль. Установка модели в трубе позволяла изменять углы атаки крыла при работающей трубе от -12 до 24 град. Вследствие аэроупругости парусного крыла оно обладает некоторыми особенностями, которые вызывают значительные его отличия от обычных жестких крыльев. Таким образом, когда на крыло действует подъемная сила, направленная вверх, сечения приобретают форму дужек с положительной кривизной, благоприятную для получения плавной формы передней кромки профиля. Необходимо, чтобы действительная форма сечения парусного крыла изменялась в зависимости от скорости ветра, угла атаки крыла, формы профиля неподвижного крыла и значения силы натяжения троса передней (?) кромки. Таким образом, при увеличении угла атаки возрастают подъемная сила (до возникновения срыва на крыле) и результирующий перепад давлений между верхней и нижней поверхностями профиля отсека крыла. Это не только обеспечивает получение максимальных значений эффективности крыла и аэродинамического качества профиля при достаточно больших углах атаки, но и замедление неминуемого срыва на крыле. В качестве верхнего предела можно принять, что при все большем натяжении троса характеристики парусного крыла становятся все более подобным характеристикам жесткого крыла. В качестве другой важной характеристики несущего парусного крыла можно рассматривать направленную вверх деформацию передней (?) кромки в зоне, где отсутствуют элементы крепления, на полуразмахе каждой панели крыла. В результате этого уменьшаются углы атаки в этой зоне, что приводит к местному уменьшению подъемной силы. Однако во многих случаях этот эффект компенсируется за счет имеющегося увеличения размеров отсека, в результате чего происходит местное увеличение подъемной силы. В действительности вследствие этого эффекта распределение подъемной силы, имеющее место у некоторых парусных крыльев, часто весьма близко к оптимальному эллиптическому. Было установлено, что парусное крыло обеспечивает получение простой, легкой и недорогой конструкции. Оно может быть противопоставлено обычным жестким крыльям, так как его характеристики подвержены нежелательным изменениям благодаря преимущественному использованию его при малых скоростях. Таблица 3.5. Аэродинамические параметры трехмерного парусного крыла (удлинение равно 8.4)
Мое примечание: крылья №1-3 без кармана, №4-6 с карманом около 50%, №7-8 100% двойного профиля. Например, данные парусных крыльев сходны с полученными данными у жестких крыльев, у которых при каждом увеличении угла атаки дополнительно отклоняется подвижный щиток. Аналогично этому, при малых углах атаки (меньших ~5 градусов) у большинства парусных крыльев наклон кривой подъемной силы превышает теоретический максимум для жестких крыльев (0.11 на 1 град). Это происходит вследствие непрерывного изменения кривизны дужки секции крыла в этом диапазоне изменений углов атаки. При больших углах атаки сечения не могут деформироваться так же, как при меньших нагрузках. Потому кривая подъемной силы становится все более сходной с кривой жесткого крыла при увеличении его углов атаки до больших значений. При тщательном сопоставлении данных, приведенных в таблице 3.3, с данными подобного профиля, например NASA 4412, используемого для жесткого крыла, можно установить, что данные парусного крыла с двойной оболочкой в большей степени сходны с данными жесткого сечения. Поэтому нельзя вообще считать неразумным допущение, что двумерные характеристики парусного крыла, подобные по максимальному аэродинамическому качеству профиля будут того же порядка. ...приведенный аргумент дает лишь некоторые указания на то, что эффективность сечения парусного крыла не отличается существенно от эффективности обычного профиля, часто используемого при проектировании лопастей ветроколеса. Данные показывают, что трехмерные характеристики парусного крыла вполне могут конкурировать с большинством жестких крыльев с таким же удлинением. Таким образом, использование парусных крыльев позволяет получить более простую конструкцию с меньшей стоимостью без ухудшения ее характеристик. В действительности, необходимо учитывать тот факт, что в отличие от многих характеристик дужек жестких крыльев аэродинамическое качество трехмерных парусных крыльев близко к максимальному при коэффициенте подъемной силы около 1.0.
Мои примечания Олег Музальков (musalkov@mail.ru)
|Архив| |
