О профиле крыла...

[lazy-flyer.livejournal.com]

Не только лишь все знают, что для крыла летательного аппарата крайне важен так называемый профиль. Который получается если взять и перепилить крыло поперёк, перпендикулярно кромкам.
Что то вот такое, да.


Это я к чему? В очередной раз пришлось схлестнуться с очередным конструктором, который меня убеждал и давил авторитетом, мол более кривой профиль есть хорошо, полезно, ************************* ( здесь были слова, которые я удалил по требованию модератора, но желающие смогут их прочесть у меня в бложике ). И самолёт от этого лучше летит. Я пытался ему что то доказать, но услышан не был. И всё же попытаюсь ещё раз донести несколько простых истин не до конкретного человека, а так, вообще. О профилях и их влиянии на полёт летательного аппарата.
Начнём с самого начала. Почему летит самолёт? Потому что пропеллер крутится, да...
Потому что крыло развивает некоторую подъёмную силу. В соответствии с вот этой формулой.

Обращаем внимание на безразмерный коэффициент Су - коэффициент подъёмной силы. Он не в числителе и не в знаменателе, он просто множитель. Важен ли он? Да, важен, бесспорно. Но насколько? Обратимся к результатам виртуальных продувок. Для удобства берём три профиля одного семейства, отличающиеся только кривизной - 2%, 3%, 4%, как на картинке в заголовке записи.

Как видно на графике, чем выше кривизна, тем выше коэффициент подъёмной силы. Логично? На вот эту поляру пока не смотрим. На неё вообще редко кто то смотрит.

Выше Су, значит крыло получится лучше. Так работает логика моего оппонента. Нууууу...
Попробуем смоделировать крыло, тоже одинаковое для всех рассматриваемых профилей. Примем размах 2000 мм, хорда 300 мм, вес аппарата 2000 г. Затолкаем крыло в виртуальную трубу и получим картинки.



Найдите три отличия...Хотя отличия видны сразу и невооружённым глазом - скорость горизонтального полёта. Вот, ещё один график.

Чем более изогнут профиль, тем ниже горизонтальная скорость. Профит? С одной стороны вроде бы да, но с другой...
Большая кривизна, ниже горизонтальная скорость - но ниже и качество.

При одинаковой вертикальной скорости. То есть аппарат с профилем большей кривизны будет снижаться с такой же скоростью как и его противники, но при этом упадёт ближе к наблюдателю.

Казалось бы, ну что такое единица разницы в качестве? Не о чем говорить, правда?

Но если присмотреться к вот этому графику, то получается уже не так красиво.

Ниже горизонтальная скорость при одинаковой вертикальной и требуется больше усилий для обеспечения одинаковой горизонтальной скорости. График качества ведь не на пустом месте появился. За всё нужно платить. И где профит? А вот ещё одна картиночка.

Берём крыло с профилем меньшей кривизны, ставим его под большим углом атаки и получаем ту-же горизонтальную скорость, как и у крыла с профилем большей кривизны. И при этом по прежнему имеем более высокое качество.
Мораль сей басни такова - не злоупотребляйте кривизной профиля. Су в формуле подъёмной силы только множитель, значение которого крайне редко доходит до единицы в диапазоне лётных углов атаки. Намного большее значение имеет площадь крыла, то есть удельная нагрузка. Чем больше площадь, тем ниже удельная нагрузка, выше подъёмная сила, выше маневренность, выше устойчивость по перегрузке и далее по списку. То есть при прочих равных лучше увеличивать площадь крыла, а не кривизну профиля. Конечно когда это возможно, что далеко не всегда получается.
Если вдруг случилось, что вас загнали требованиями в угол, то есть ограничили геометрические размеры аппарата, ограничили диапазон скоростей, ограничили вообще всё, что можно - то да, нужно ставить профиль бОльшей кривизны.
Но опять таки, при условии отсутствия механизации крыла. А вот если можно применить механизацию, то...

Comments

[kikzan.livejournal.com]

Приветствую! Если вы разбираетесь в аэродинамике, не могли бы самым грубым образом ответить на один вопрос. Возьмем KC-390 - https://ru.wikipedia.org/wiki/Embraer_KC-390

Предположим, что мы взяли этот самолет, но уменьшили по всем габаритам в 1,41 раз. Размах крыла теперь у него 24 метра. Поставили более легкие движки, уменьшили толщину крыла, профили каркаса и т.п. Каковы теперь будут параметры собственной массы грузоподъемности и дальности полета?

[2gas4.livejournal.com]

вас.умников послушать,так профиль крыла у су35 и Ан12 должен быть идентичным....ага.

[m-tyan.livejournal.com]

Мне кажется, по дозвуковым профилям уже все что можно придумали и объяснили еще в середине прошлого века. Зачем спорить, лучше прочитать любую из доступных книжек по проектированию ЛА.

[esche-odin.livejournal.com]

вот что точно ватно - хостить картинки на мейл.ру

[finnskij.livejournal.com]

+100

[jr0.livejournal.com]

Вероятнее всего, вы попросту не поняли, как водится. Нет смысла обсуждать без задания скорости. Зависимости не линейные. И относятся не только к аэродинамике.

Так что впредь: сначала попытайтесь понять, что вам говорят. Особенно профессионалы, но не обязательно.

[larrycroc.livejournal.com]

Почему именно в корень из двух раз уменьшаем?

[mikewaz0wski.livejournal.com]

Он не в числителе и не в знаменателе, он просто множитель.
Гы!

[esche-odin.livejournal.com]

+

[dom3d.livejournal.com]

Вааще не понял о чем спор.
И картинок не видно.

[anker-s.livejournal.com]

Перпендикулярно какой именно кроме теперь принято пилить крыло, передней или задней?
В любом случае нужно быть аккуратным, в крыле часто располагают бензобаки для керосина!

[biglebowsky.livejournal.com]

Re: "хорошо, полезно, ватно и скрепно"

Не так давно слово "вата" приобрело дополнительное значение. Этим словом украинские националисты пытаются оскорбить русских. Мне это кажется странным - я не вижу ничего предосудительного ни в вате, ни в ватнике.

Тем не менее, я предлагаю.
1) Модераторам снести этот пост. Данное коммюнити для обсуждения инженерных, а не политических вопросов.
2) Неуважаемому мной lazy_flyer'у обратиться на какой-нибудь форум украинских националистов. Там lazy_flyer'у посочувствуют по поводу конфликта с конструктором. Только следует напирать не на аэродинамику, а на национальность / политические взгляды участников конфликта.

[viacheslav-sn.livejournal.com]

Спасибо, это здорово пригодится! Когда буду пилить профили - обязательно учту.

[colonelmarch.livejournal.com]

Уважаемый lazy_flyer!

Добавьте файл проекта, пожалуйста!

[ahtileuku.livejournal.com]

Тоже на этой фразе взоржал.
Ещё меня на подготовительных курсах в вузе учили: приводишь формулу - расписывай составляющие.

[esche-odin.livejournal.com]

"да не подгорело у меня, не подгорело!"

[sllan.livejournal.com]

да просто член, это важно

[golovarobota.livejournal.com]

Пф! Профиль-фигофель! А как же тогда самолеты вверх ногами летают?!
Все самые умные давно уже догадались, что самолеты летают ПО ВОЛШЕБСТВУ! :)

[biglebowsky.livejournal.com]

Я живу в Австралии, многие русскоязычные мемы мне непонятны.
Что именно означает ваша цитата?

[lx-photos.livejournal.com]

Спасибо.

[lx-photos.livejournal.com]

В этой строчке как раз автор, выступающий с... "ватных" позиций, тонко иронизирует над теми, кого считает украинскими националистами, либерастами и прочей госдеповской шлюхтой.
Вроде меня, да :)
Так что не волнуйтесь - он ваш, ему можно :)

[lazy-flyer.livejournal.com]

Как например?

[lazy-flyer.livejournal.com]

Ну давайте, расскажите как правильно...

[lazy-flyer.livejournal.com]

Ээээ...Зачем? :)

[lazy-flyer.livejournal.com]

На здоровье. :)