К расчёту аэродинамических характеристик летательного аппарата

На кафедре аэрогидродинамики Национального аэрокосмического университета им. Н.Е. Жуковского («ХАИ») разработаны и используются для расчёта аэродинамических характеристик летательных аппаратов (ЛА) несколько программ. Одни из них используются для получения характеристик ЛА с минимальными затратами времени, а другие – для получения при этом необходимых навыков и знаний. Программы первого вида ( и аналогичная программа, представленная на языке в среде ) удобно использовать при дипломном проектировании, когда необходимо выполнить определённый объём работ для принятия необходимых решений, связанных с проектированием ЛА. В этом случае в программы заносятся или переносятся из таблиц только геометрические данные ЛА.

Программы другого вида используются в учебном процессе. Им в основном и посвящено это приложение. Объём работ, выделяемых в учебных планах на получение и анализ аэродинамических характеристик ЛА, отличается в различные годы. Это приложение предназначено для облегчения выполнения расчётной работы.

При этом следует научиться находить аэродинамические характеристики изолированных частей ЛА и анализировать полученные аэродинамические характеристики ЛА. В процессе выполнения этой работы приходится иметь дело с материалами, представленными как графически, так и в виде формул.

Проводимую работу можно условно разбить на три части. Первые две части связаны с подготовкой материалов и с проведением расчётов на ЭВМ. В третьей части работы необходимо проанализировать полученные аэродинамические характеристики ЛА и оформить пояснительную записку.

Первая часть расчётно-графической работы

1. Получить задание или предложить для расчёта «свой» ЛА.

2. Вычислить удлинение носовой части корпуса .

3. С графиков рис. 2.7 «снять» данные, соответствующие коэффициенту сопротивления носовой части (при выполнении стандартной работы используются следующие числа : , , , , , , , , и ), занести их в таблицу и построить рабочий график. Эти данные «сгладить» и занести изменения в таблицу. Желательно, чтобы они были проверены преподавателем.

4. Вызвать программу . Ввести основные геометрические размеры ЛА и значения коэффициента сопротивления носовой части. Перед «выходом на печать» желательно данные показать преподавателю. При необходимости разрешается скорректировать некоторые размеры несущих поверхностей, чтобы параметр соответствовал значению 0, 1, 2 или 3 (чтобы не выполнять интерполяцию между данными, расположенными на разных графиках).

5. По скорректированным данным построить схематический чертёж ЛА с основными размерами (рис. 1.1¹).

6. В разд. 1 пояснительной записки собрать и поместить основные данные о «прототипе».

Вторая часть расчётно-графической работы

1. При наличии у ЛА кормовой части подготовить значения её коэффициента сопротивления.

2. С графиков рис. 2.9, 3.3, 3.4, а также (только для первых несущих поверхностей) рис. 3.9 «снять» необходимые данные для несущих поверхностей. Полученные данные свести в таблицу, построить графики и скорректировать их. Окончательные результаты должны быть согласованы с преподавателем. Удобно сначала собрать все данные для первых несущих поверхностей, а затем – для вторых.

3. Вызвать программу . Ввести основные геометрические размеры ЛА и значения соответствующих коэффициентов изолированных частей ЛА. Выполнить расчёт и «вывести на печать» полученные результаты. Не рекомендуется выполнять расчёт с непроверенными данными.

К расчёту волнового сопротивления кормовой части

Для сужающейся прямолинейной кормовой части:

1. По сужению и удлинению определить фиктивное удлинение кормовой части .

2. По значению фиктивного удлинения кормы определить для всех чисел значения – коэффициента волнового сопротивления фиктивной «головной» части (см. рис. 2.7, а).

3. Для всех чисел определить значения коэффициента волнового сопротивления кормовой части: .

Для сужающейся криволинейной кормовой части:

1. Вызвать программу .

2. По сужению и удлинению кормовой части выписать для всех чисел значения коэффициента волнового сопротивления кормовой части (в данной программе отсутствует вывод полученных данных на печать).

3. Выходом из программы является введение дозвукового числа .