В.В. Васильев, А.Н. Никитин, В.А. Фролов, В.Г. Шахов
Расчёт аэродинамических характеристик
дозвуковых самолётов
Электронное учебное пособие
САМАРА
2012
УДК СГАУ: 629.7.025.1:533.6.011.34(075)
ББК: 22.253.3
Р 248
Авторы: В а сил ь ев В а л е рий В а л е рья но ви ч,
Н и кит ин Ал е к са нд р Н ико л а е вич ,
Фро л о в В л а д и м ир Ал е ксе еви ч,
Ша хо в В а л ент ин Га вр ил о ви ч
Рецензент: заведующий кафедрой математического
государственного университета, д.т.н., профессор Н.И. Клюев
моделирования
Самарского
Редакторская обработка В. Г. Шахов
Компьютерная верстка В. А. Фролов
Доверстка В. А. <...> Основная часть аэродинамического проекта выполняется в следующей
последовательности:
– выполнение чертежа самолёта и определение геометрических параметров частей самолёта;
– определение критического числа Маха отдельных частей самолёта и
самолёта в целом;
– расчёт докритической поляры;
– расчёт сетки закритических поляр;
– выбор механизации крыла для обеспечения взлёта самолёта;
5
– расчёт поляр и зависимостей подъёмной силы от угла атаки при
взлёте и посадке;
– определение зависимостей максимального аэродинамического качества, коэффициента отвала поляры, минимального коэффициента лобового
сопротивления самолёта и производной коэффициента подъёмной силы по
углу атаки от числа Маха (сквозные аэродинамические характеристики);
– оформление курсового проекта согласно СТО СГАУ [3]. <...> В работе должны быть представлены следующие графики:
– для крейсерской высоты полёта h = hкрейс и расчётного числа Маха
(M
р
< M * ) докритическая поляра c ya = f ( cxa ) ;
– для крейсерской высоты полёта h = hкрейс и расчётного числа Маха
(M
p
< M * ) зависимости c ya = f (α ) , cxa = f (α ) , K = f (α ) (полётные характери-
стики самолёта);
– для крейсерской высоты полёта h = hкрейс и чисел Маха ( M p > M * ) сетки закритических поляр <...>
Расчет_аэродинамических_характеристик_дозвуковых_самолетов_[Электронный_ресурс]_.pdf
МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ
БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ
ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ
«САМАРСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ АЭРОКОСМИЧЕСКИЙ
УНИВЕРСИТЕТ имени академика С.П. КОРОЛЕВА
(НАЦИОНАЛЬНЫЙ ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ)»
В.В. Васильев, А.Н. Никитин, В.А. Фролов, В.Г. Шахов
Расчёт аэродинамических характеристик
дозвуковых самолётов
Электронное учебное пособие
С А М А Р А
2012
Стр.1
УДК СГАУ: 629.7.025.1:533.6.011.34(075)
ББК: 22.253.3
Р 248
Авторы: Васильев Валерий Валерьянович,
Никитин Александр Николаевич,
Фролов Владимир Алексеевич,
Шахов Валентин Гаврилович
Рецензент:
заведующий кафедрой математического моделирования Самарского
государственного университета, д.т.н., профессор Н.И. Клюев
Редакторская обработка В. Г. Шахов
Компьютерная верстка В. А. Фролов
Доверстка В. А. Фролов
Расчёт аэродинамических характеристик дозвуковых самолётов [Электронный
ресурс]: электрон. учеб. пособие /В.В. Васильев, А.Н. Никитин, В.А. Фролов, В.Г. Шахов;
Минобрнауки России, Самар. гос. аэрокосм. ун-т им. С. П. Королёва (нац. исслед. ун-т). –
Электрон. текстовые и граф. дан. (2,315 Мбайт). – Самара, 2012. – 1 эл. опт. диск (CD-ROM).
Приведены основы теории и практические указания по расчётам аэродинамических
характеристик дозвуковых самолётов на крейсерском и взлётно-посадочном режимах.
Учебное пособие предназначено для подготовки специалистов по специальностям
«Самолёто- и вертолётостроение», изучающих дисциплины «Аэродинамика самолёта»
(160201.65, ГОС-2) и «Аэродинамика» (160100.65, ФГОС-3); по специальности «Техническая
эксплуатация летательных аппаратов и двигателей», изучающих дисциплину «Аэромеханика»
(160901.65, ГОС-2), как руководство для выполнения курсовой работы и дипломного проекта.
Пособие подготовлено на кафедре конструкции и проектирования летательных аппаратов
университета (национального
Самарского
государственного
исследовательского университета).
аэрокосмического
© Васильев В.В., Никитин А.Н.,
Фролов В.А., Шахов В.Г., 2012.
© Самарский государственный
аэрокосмический университет, 2012
2
Стр.2
ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ.................................................................................................................................................................4
1 РАЗРАБОТКА УЧЕБНОГО ПОСОБИЯ И ВЫЧИСЛИТЕЛЬНОЙ ПРОГРАММЫ ПО РАСЧЁТУ
АЭРОДИНАМИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК ДОЗВУКОВЫХ САМОЛЁТОВ ДЛЯ ДИПЛОМНОГО
И КУРСОВОГО ПРОЕКТИРОВАНИЯ................................................................................................................5
1.1 ЗАДАНИЕ ДЛЯ КУРСОВОГО И ДИПЛОМНОГО ПРОЕКТОВ......................................................................................5
1.2 ФОРМИРОВАНИЕ РАСЧЁТНОЙ СХЕМЫ САМОЛЁТА..............................................................................................7
1.3 ОПРЕДЕЛЕНИЕ КРИТИЧЕСКОГО ЧИСЛА МАХА..................................................................................................21
1.3 РАСЧЁТ ПОЛЁТНОЙ ДОКРИТИЧЕСКОЙ ПОЛЯРЫ.................................................................................................23
1.3.1 Уравнение докритической поляры ........................................................................................................23
1.3.2 Определение коэффициента минимального лобового сопротивления самолёта.............................25
1.3.3 Метод аналогии с плоской пластиной..................................................................................................25
1.3.4 Коэффициент профильного сопротивления крыла .............................................................................27
1.3.5 Коэффициент минимального лобового сопротивления фюзеляжа ...................................................34
1.3.6 Коэффициент минимального лобового сопротивления гондол двигателей......................................40
1.3.7 Коэффициент минимального лобового сопротивления пилона..........................................................41
1.3.8 Коэффициент минимального лобового сопротивления хвостового оперения..................................41
1.4 РАСЧЁТ ЗАКРИТИЧЕСКИХ ПОЛЯР САМОЛЁТА....................................................................................................42
1.5 ПОСТРОЕНИЕ ХАРАКТЕРИСТИК ПОДЪЁМНОЙ СИЛЫ.........................................................................................46
1.5.1 Немеханизированное крыло....................................................................................................................46
1.5.2 Механизированное крыло .......................................................................................................................52
1.5.3 Влияние близости земли .........................................................................................................................56
1.6 ПОСТРОЕНИЕ ВЗЛЁТНОЙ И ПОСАДОЧНОЙ ПОЛЯР .............................................................................................57
ЗАКЛЮЧЕНИЕ.......................................................................................................................................................59
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ..........................................................................................60
ПРИЛОЖЕНИЕ А СТАНДАРТНАЯ АТМОСФЕРА .......................................................................................62
3
Стр.3