flyman Админ. спросил 5 лет назад
В аэроупругости есть три основных явления , о которых следует позаботиться: дивергенция, разворот элеронов и флаттер . С каждым из них связана скорость, с которой может начаться явление.
Во время испытаний в аэродинамической трубе можно увеличить скорость флаттера, чтобы сначала получить доступ к скорости расхождения, используя некоторые небольшие массы, аккуратно размещенные на крыле. Это связано с тем, что обычно скорость флаттера меньше скорости дивергенции.
Всегда ли это относится к самолетам (без дополнительных масс на крыле)? Если нет у вас есть какой-либо пример? Если да, то есть ли у вас объяснение, почему или математическое доказательство?
flyman Админ. ответил 5 лет назад
Скорость флаттера, как правило, меньше скорости расхождения. Флаттер появится первым, потому что как явление, по определению, описывает состояние деформации крыла, где он отклоняется, например, вверх и вниз вибрирующим образом. Расхождение, с другой стороны, когда моменты от аэродинамических сил, действующих на крыло, больше, чем восстанавливающие моменты из-за структурной жесткости, что приводит к отказу.
Для простоты-так как весь расчет довольно длинный-давайте представим себе аэродинамический профиль под углом паденияθο, который был скручен углом θиз-за аэродинамической нагрузки. Этот дополнительный угол θ используется для измерения энергии деформации скручивания 0.5*K*θ^2 где K-жесткость аэродинамического профиля-так же, как постоянная K пружины. Увеличение скорости увеличит угол θ и соответствующую энергию деформации, хранящуюся в структуре. Когда скорость достигает скорости расхождения, восстанавливающие силы меньше аэродинамических сил, и угол θ становится бесконечным, но поскольку бесконечность невозможна в реальности, структура терпит неудачу.
Очень ранние самолеты (Райт, Лэнгли) имели серьезные проблемы с расхождением и не могли летать, хотя у них были аэродинамические поверхности, способные генерировать необходимую подъемную силу. Те же самолеты с более жесткими крыльями в более поздних конструкциях, где могут летать. Современные самолеты благодаря правильной конструкции и более жестким материалам имеют скорости расхождения выше, чем скорости флаттера. Дивергенция является мерой общей жесткости конструкции, а также используется для сертификации самолета.
flymanДобро пожаловать в авиацию.SE и спасибо за этот хороший ответ!
Вау, это действительно сложный вопрос. Мне нужно много знаний о дизайне самолетов, которых у меня, честно говоря, нет, и что вы не узнаете во время обычной летной подготовки. Во всяком случае, я надеюсь, что вы найдете хороший ответ на этот вопрос.