7.2.4. Учет влияния фюзеляжа и гондол двигателей
Подъемная сила на участках крыла, где располагаются фюзеляж и гондолы двигателей, на малых углах атаки (расчетные случаи А', В, D') несколько уменьшается, в то время как на других участках (в первую очередь на консолях) – повышается. Отметим, что на этих режимах полета подъемная сила в основном создается за счет разрежения на верхней поверхности крыла.
При полете на больших углах атаки подъемная сила создается за счет разрежения и давления. В этих случаях влияние фюзеляжа и гондол незначительное.
Приближенно уменьшение погонной нагрузки над фюзеляжем и гондолами можно учесть путем дополнительного распределения нагрузки в других сечениях по закону треугольника (рис. 7.7).
П
лощадь
заштрихованного треугольника равна
сумме площадей
"провалов" кривой
циркуляции
.
,
(7.16)
Отсюда
.
(7.17)
Рис. 7.7. Учет
уменьшения
погонной
нагрузки
над фюзеляжем и гондолами
,
(7.18)
где
коэффициент
можно приближенно определить из таблицы
7.1.
Таблица 7.1
Тип самолета
Cyкр
0.2
0.25
0.3
0.4
0.5
0.6
0.7
Одномоторный
K
1,0
0,715
0,550
0,382
0,308
0,25
0,20
Двухмоторный
K
1,0
0,872
0,778
0,630
0,535
0,46
0,40
Четырехмоторный
K
1,0
0,895
0,825
0,730
0,655
0,59
0,35
Таким образом, величина погонной аэродинамической нагрузки на крыло с учетом закрутки и влияния фюзеляжа и двигателей определяется по формуле
(7.19)
7.2.3. Учет влияния стреловидности крыла.
Стреловидность крыла приводит к перераспределению погонной аэродинамической нагрузки по размаху крыла по сравнению с прямым крылом.
При положительной стреловидности увеличивается аэродинамическая нагрузка в концевых сечениях крыла, а в околофюзеляжной части она уменьшается. При отрицательной стреловидности наблюдается обратное явление.
П
риближенно
можно распределить аэродинамическую
нагрузку так же, как и для прямого крыла,
но при этом необходимо площадь в плане
стреловидного крыла заменить площадью
равновеликой трапеции, для которой
использовать кривые относительной
циркуляции
(рис.
7.8).
Рис.7.8 Преобразование
стреловидного крыла в прямое
Суммарная погонная аэродинамическая нагрузка стреловидного крыла состоит из нагрузки прямого крыла и дополнительной нагрузки от влияния стреловидности (7.20).
(7.20)
изменение относительной циркуляции за счет стреловидности крыла можно определить по приближенной формуле
,
(7.21)
где
-
изменение относительной циркуляции за
счет стреловидности крыла при углах
и
,
графики которой приведены на рис. 7.9.
Рис. 7.9. Изменение относительной циркуляции за счет стреловидности крыла
Распределение нагрузки вдоль размаха крыла зависит также от его упругости. В качестве примера на рис.7.10 показано распределение нагрузки вдоль размаха упругого и жесткого стреловидных крыльев.
Рис. 7.10. распределение нагрузки вдоль размаха упругого и жесткого стреловидных крыльев
В инженерных расчетах распределение аэродинамических нагрузок вдоль размаха плоских прямых, стреловидных и треугольных крыльев можно приближенно производить пропорционально хордам крыла.
(7.20)
При
выводе формулы (7.20) предполагалось
постоянство скоса потока за крылом,
т.е. полагалось, что
.
Для трапециевидного крыла величина хорды крыла, расположенной в сечении с координатой z = 2z/l, определяется по формуле
(7.21)