2.7.3. Реактивний принцип створення піднімальної сили

Реактивний принцип створення піднімальної сили заснований на третьому законі Ньютона. Газовий струмінь, що відкидається двигуном ракети, створює силу реакції R, вертикальна складова якої є піднімальною силою Y, а горизонтальна складова - силою тяги Р (рис. 2.26).

Рис. 2.26. Реактивний принцип.

Для того щоб виникла піднімальна сила ракети необхідно, щоб сила реакції була спрямована під деяким кутом до горизонту. В окремому випадку, при вертикальному зльоті, сила реакції струменя R є піднімальною силою.

2.8. Форма крила та її вплив на аеродинамічну якість

Форма крила характеризується профілем крила, видом крила в плані та видом крила спереду. У свою чергу, профіль крила, вид у плані й вид спереду визначаються його геометричними розмірами.

2.8.1. Профіль крила

Профілем крила називається місцевий перетин крила площиною, паралельної площини симетрії. Крило має одну площину симетрії, що збігає із площиною симетрії ЛА. Основні геометричні елементи профілю крила показані на рис. 2.27.

Р ис. 2.27. Профіль крила.

Профіль крила характеризується його хордою b, товщиною с і кривизною (увігнутістю) f.

Хорда профілю b - це умовна пряма лінія, що з'єднує передню і задню точки профілю A і В.

Товщина профілю с - це відстань між верхнім і нижнім контурами профілю.

Середня лінія профілю - це лінія, що проходить через середини відрізків між верхнім і нижнім контурами профілю, проведеними перпендикулярно до хорди.

Кривизна профілю f - це найбільша відстань між хордою і середньою лінією профілю.

Абсциса найбільшої товщини Х_с - це відстань від передньої кромки до місця найбільшої товщини профілю.

Форма профілю характеризується відносною товщиною, відносною кривизною і відносною абсцисою найбільшої товщини.

Відносною товщиною профілю називається відношення максимальної товщини профілю С_mах до хорди b, виражене у відсотках:

Відносна товщина профілю сучасних профілів змінюється в межах від 3 до 25%. Якщо < 8%, то профіль тонкий; = (8-12)% - профіль середній; > 12% - профіль товстий. Відносна товщина профілю впливає на величину коефіцієнтів С_х і С_y. Для зменшення С_х прагнуть застосовувати тонкі профілі. Разом з тим зменшення відносної товщини крила погіршує злітно-посадочні характеристики літака. У не швидкісних літаків = (10-18)%, у швидкісних літаків = (3-10)%. Відносна товщина профілю крила уздовж розмаху звичайно зменшується від максимальної біля кореня до мінімальної на кінці крила.

Положення максимальної товщини профілю визначається відносною абсцисою найбільшої товщини _, вираженої у відсотках:

Відносна абсциса найбільшої товщини для не швидкісних профілів становить (25-30)%, для надзвукових профілів - (40-50)%.

Відносною кривизною профілю називається відношення максимальної кривизни f_mах до хорди b профілю, виражене у відсотках:

Для сучасних профілів змінюється від 0 до 4%. При = 0 профіль називається симетричним, тобто середня лінія профілю збігається з його хордою. Відносна кривизна профілю, так само як і відносна товщина, впливає на коефіцієнти С_y і С_х.

Від форми профілю залежать його аеродинамічні характеристики. Тому різні за формою профілі мають різні області застосування. Форми профілів крил сучасних літаків наведені на рис. 2.28.

Рис. 2.28. Форми профілів крила:

1 – двоопуклий симетричний; 2 - опукло-увігнутий; 3 – двоопуклий несиметричний; 4 – плоско-опуклий; 5 - S – образний; 6 - ламінізірований; 7 - чечевіцеобразний; 8 – ромбовидний; 9 - дельтовидний.

Двоопуклі симетричні профілі 1 або профілі з дуже малою кривизною застосовують у крилі швидкісних літаків. На не швидкісних літаках симетричні профілі використовуються в основному для органів оперення (кермо напрямку і кермо висоти).

Опукло-увігнуті профілі 2, що мають більшу несучу здатність, застосовувалися на зорі авіації на літаках братів Райт, Блерио та ін. Крило такого профілю створювало достатню піднімальну силу при дуже малих швидкостях польоту. На сучасних літаках опукло-увігнутий профіль створюється відхиленням закрилка та передкрилка.

Двоопуклі несиметричні профілі 3 c великою кривизною забезпечують не тільки достатню несучу здатність, але і велику міцність і жорсткість крила. Тому вони використовуються на не швидкісних важких літаках.

Плоско-опуклі профілі 4 дуже прості у виробництві й застосовуються на не швидкісних літаках.

S-образні профілі 5 - самостійкі. Застосовуються на “безхвостих” літаках.

Ламінізіровані профілі 6 мають велике значення абсциси Х_с, за рахунок чого подовжується ламінарна частина межового шару. Вони застосовуються на швидкісних дозвукових літаках.

Всі профілі з гострими кромками - чечевіцеобразні 7, ромбовидні 8 і дельтовидні 9 - використовуються на надзвукових літаках.