Каков угол атаки крыла Boeing 737 в круизе?

Во-первых, предположим, что вся подъемная сила создается крылом, и что самолет летит в идеальных условиях, где расход топлива на расстояние полета минимален. Этот момент дается

$$c_L = \sqrt{\frac{1-n_v}{3+n_v}\cdot c_{D0} \cdot \pi \cdot AR \cdot \epsilon}$$ Пожалуйста, см. Этот пост для получения дополнительной информации по этой формуле.

Номенклатура:
cL

$c_L \:\:\:$ коэффициент подъемной силы
N v

$n_v \:\:\:$ показатель тяги, как в T∼vnv

$T \sim v^{n_v}$
π

$\pi \:\:\:\:\:$ 3.14159…

$\dots$
AR

$AR \:\:$ соотношение сторон крыла
ϵ

$\epsilon \:\:\:\:\:$ фактор Освальда крыла
c d 0

$c_{D0} \:$ коэффициент сопротивления нул-подъема

Этот N v

$n_v$ Я бы оценил, чтобы быть -0.4, c d 0

$c_{D0}$ где-то около 0.016, соотношение сторон можно взять из этого источника, а коэффициент Освальда равен 0.8. Это дает вам оптимальный коэффициент подъема 0,445. Теперь нам нужно знать, какой угол атаки необходим для этого коэффициента подъемной силы. Если мы посмотрим на средний профиль 737, этот угол атаки составляет около 2,8 градуса.

Этот источник предназначен для моделей самолетов, поэтому их числа Маха и Рейнольдса слишком низки для реальной вещи, и нам нужны поправки для обоих. Используя правило Prantdl-Glauert для эффектов Маха, нам нужно исправить, разделив (1 − M A 2) ⋅ (1 + t A N φ ) − − − − − − − − − − − − − − − − − − √

$\sqrt{(1-Ma^2) \cdot (1 + tan\varphi)}$ = 0.693 при махе 0.82. Обратите внимание, что это приращение должно применяться к нулевому углу атаки, который равен -1°. Сейчас наш угол атаки составляет всего 1,63°. Число Рейнольдса полета мака 737 составляет 22 миллиона, поэтому угол атаки еще меньше, может быть, 1,5°. Теперь нам нужна поправка на стреловидность крыла 737 25 градусов, которая вычисляется путем деления угла атаки на 0,9, косинус угла стреловидности четверти хорды. Это дает около 1,8° в качестве скорректированного значения.

Так что мой быстрый и грязный ответ 1,8 градуса. Другие секции крыла имеют несколько разные значения, в зависимости от закрутки крыла. Обратите внимание, что площадь крыла 737 примерно постоянна с шестидесятых годов, а масса значительно увеличилась. Можно с уверенностью предположить, что он работает на более высоких углах атаки, чем оптимальная для лучшей дальности.

Поздно на вечеринку, но я добавлю свой комментарий из опыта. B737-800WL (winglets) имеет оптимальный угол круиза тела 2,46 градусов носом вверх где версия non-winglet имеет оптимальное на 2,53 градусах. Это отношение в круизе связано с Дальним круизом (LRC) для любого заданного веса. Постоянное отношение круиз-носа Маха будет меняться в зависимости от веса самолета, в то время как при полете на воздушной скорости/Маха, совместимой с LRC для веса, AoA остается постоянным.

Минимальная скорость маневра для любого данного веса обычно составляет 5 градусов носом вверх в горизонтальном полете. Любое более высокое отношение (например, 8 градусов) указывало бы на полет под небезопасным углом атаки с уменьшенным краем буфета.

Угол атаки на 737 в круизе на 41000 составляет в среднем около 8 градусов. Более тяжелый самолет будет нуждаться в степени больше. Легкий, примерно на градус меньше. Имейте в виду, что авиалайнеры имеют значительное количество скручивания крыла, поэтому я имею в виду только средний угол атаки, а не AOA корня крыла или кончика крыла.