flyman Админ. спросил 5 лет назад
«Правило зоны» гласит, что сверхзвуковое сопротивление самолета связано с общей площадью на части самолета. Каково точное определение правила? Почему это происходит?
flyman Админ. ответил 5 лет назад
Возможно, вы слышали об эллиптическом распределении подъемной силы, которое минимизирует индуцированное сопротивление для данного промежутка и данного подъема. Управление площадью аналогично, но здесь речь идет о продольном распределении площадей поперечного сечения плоскости, и оно минимизирует волновое сопротивление на Mach 1.
Первая картина из патента Юнкерса 1944 года: Юнкерс обнаружил в 1943 году, что трансзвуковое сопротивление может быть сведено к минимуму путем смещения частей самолета вокруг. В этом случае это был EF-122, исследовательский проект, который стал Ju-287. Самые легкие тела, котор нужно перенести были гондолами двигателя, то почему конечный продукт имеет такие нечетные положения двигателя. На чертеже показано несколько затененных поперечных сечений вдоль линий с римскими цифрами: постройте сумму всех областей вдоль каждой линии по координате длины самолета, и вы получите распределение, которое должно быть оптимизировано таким образом, чтобы оно имело максимальную площадь для наименьших градиентов.
На следующем рисунке показано, как выглядят эти графики. Это из другого источника, поэтому он показывает общие комбинации крыло-тело. Слева-самолет с фюзеляжем в форме тела Сирс-Хаака . Тело Sears-Haak оптимальная форма для самого большого тома с, котор дали сопротивлением волны и было открыто Wolfgang Haak в 1941 и снова William Sears в 1947. Крылья приходят сверху и испортить распределение области, создавая удар в середине.
Правильный график показывает, чего можно достичь, принимая во внимание все части самолета. Разница показана на маленьком Центральном графике.
Как это делается: заберите из фюзеляжа то, что добавляют крылья. В результате получился фюзеляж, похожий на бутылку из-под кока-колы. Вы также можете добавить тела Küchenmann; старые авиалайнеры имеют много из них. Особенно обратите внимание на фюзеляжи, подобные Фюзеляжам «Блэкбернского Буканьера«, или Т-хвосты, подобные Фюзеляжам Ил-62 «Ильюшина» или Ту-154 «Туполева».. Сегодня такие вещи, как пилоны двигателей или обтекатели гусениц, используются в качестве корпусов Küchemann для сглаживания распределения по длине, и если вы внимательно посмотрите, вы увидите технику бутылки кокса на фюзеляже вокруг горизонтального хвоста многих авиалайнеров. Они не летают на Mach 1, но достаточно близко, что управление областью уже имеет значение.
Dawing ниже показывает общую концепцию и величину уменьшения сопротивления достижимого:
flymanмогу я спросить, не могли бы вы добавить более ясную картину того, что такое тело Кюхенмана?
Викимедиа имеет коллекцию фотографий: commons.wikimedia.org/wiki/Category:Anti-shock_bodies
Ах, эти! понятия не имел, что их так называют. Спасибо!
flyman Админ. ответил 5 лет назад
По сути, правило площади является общим правилом конструкции самолета, которое запрещает резкие изменения площади поперечного сечения самолета из одной точки в другую на его продольной оси, поскольку они создают области низкого давления в окружающем воздушном потоке, которые буквально удерживают самолет, уменьшая его скорость за счет сопротивления формы. Правило области иногда упоминается как» сверхзвуковое правило области», так как оно имеет большее значение на трансзвуковых и сверхзвуковых скоростях.
Это связано с формой кривой площади поперечного сечения, построенной вдоль продольной оси самолета. Другими словами, Пусть ось x будет станцией фюзеляжа от носа самолета до хвоста самолета, и пусть ось y будет площадью поперечного сечения последовательных плоскостей вдоль продольной оси самолета и под углом 90 градусов к этой оси. Если часть этой кривой имеет внезапное изменение наклона относительно Кривой до и после этой части, правило области было нарушено, и у вас будет больший трансзвуковой подъем сопротивления, чем если бы кривая была более гладкой.
Я не аэродинамик, поэтому я не компетентен писать полный объяснительный ответ, но я могу указать вам на статью в Википедии, в которой есть много хорошей информации.
Также имейте в виду, что есть по крайней мере два разных правила области: один для трансзвукового полета и один для сверхзвукового полета. Для сверхзвукового полета алгоритм намного сложнее—вместо нормальных сечений необходимо отслеживать площадь поперечного сечения самолета по плоскостям под углом Маха μ = s i n—1 ( 1 / M)
.