3.5. Определение коэффициента минимального лобового фюзеляжа и мотогондол

Для фюзеляжей с заостренной носовой и кормовой частью при докритических скоростях основной составляющей сопротивления является сопротивление трения.

Коэффициент сопротивления осесимметричного фюзеляжа (мотогондолы) или эквивалентного тела вращения определяется по аналогии с сопротивлением трения плоской пластины:

, (3.27)

где C_{F M=0} коэффициент сопротивления плоской пластины, _ - коэффициент, учитывающий отличие формы фюзеляжа от плоской пластины, _М – коэффициент, учитывающий сжимаемость потока, F_ом – омываемая поверхность фюзеляжа, S_мф –площадь миделевого сечения фюзеляжа, -поправка, учитывающая отличие фюзеляжа от тела вращения, при приближенных расчетов можно принять равной .

Коэффициент сопротивления трения плоской плостины C_{F M=0} определяется по рис.3.5. в зависимости от числа Рейнольдса, подсчитанного по длине фюзеляжа

(3.28)

Так как длина фюзеляжа значительна, число Рейнольдса для фюзеляжа на расчетной скорости больше 10⁷. Поэтому пограничный слой для фюзеляжа принимают полностью турбулентным, .

Коэффициент _М определяют также, как для крыла Коэффициент _ -определяют по рис. 3.7.

Рис. 3.7. Зависимость коэффициента _ от _ф

Если фюзеляж имеет затупленную или короткую кормовую часть (_корм < 2) к сопротивлению трения добавляется сопротивление давления.

Сначала вычисляется коэффициент сопротивления трения фюзеляжа по формуле (3.24) для фюзеляжа с удлинением кормовой части, равным 2, и общим удлинением фюзеляжа

. (3.29)

К полученному значению добавляют сопротивление давления кормовой части:

, (3.30)

где c_{x дон} –коэффициент донного сопротивления со срезом за цилиндрической частью без кормовой части:

(3.31)

где C_F – коэффициент сопротивления трения плоской пластины для числа Re, подсчитанного по длине (l_нос+l_цил), K_корм – коэффициент, определяемый по рис. 3.8.

Рис. 3.8. Зависимость коэффициента K_дон от удлинения _корм и формы кормовой части фюзеляжа

При наличии струи, вытекающей из сопла без центрального тела, сопротивление кормовой части определяется по графикам Рис.3.9. в зависимости от безразмерных параметров кормовой части( корм, корм) и относительного давления на выходе из сопла . При отсутствии данных двигателя рекомендуется использовать кривые для =3.

Рис. 3.9. Влияние струи из сопла на коэффициент профильного сопротивления кормовой части

Наличие изгиба хвостовой части фюзеляжа приводит к некоторому увеличению сопротивления. Это учитывается путем добавления к сопротивлению трения фюзеляжа c_xтрф , вычисленному по формуле 3.27, поправки , вычисляемой по графику 3.10.

Рис.3.10. Влияние угла отклонения хвостовой части на сопротивление фюзеляжа