Аеродинамічний профіль

Матеріал з Вікіпедії — вільної енциклопедії.
Перейти до: навігація, пошук
Розвиток аеродинамічних профілів крила з 1908 по 1944 роки

В аеродинаміці профіль — форма поперечного перерізу крила, лопатки (повітряного гвинта, ротора, турбіни) або вітрила.

Тіло у формі профіля крила, рухаючись в потоці газу або рідини, створює підіймальну силу, перпендикулярну напряму потоку (теорема Жуковського). Профілі для дозвукових швидкостей мають характерну форму із закругленою передньою та гострою задньою кромками, часто з асиметричною кривизною.

Термінологія[ред.ред. код]

Термінологія аеродинамічного профілю крила

Нижче наведені різні терміни пов'язані з профілем крил:[1]

  • Верхня поверхня крила, поверхня обтікання зазвичай більш вигнута і довкола неї утворюється менший статичний опір, а швидкість потоку менша.
  • Нижня поверхня крила пласка (несуча поверхня) має порівняний більший статичний тиск ніж верхня. Градієнт тиску між цими двома поверхнями утворює підйомну силу крила, що створюється завдяки даному профілю.

Геометрія крила описується набором термінів:

  • Передній край крила, яким воно набігає на повітряний потік, називають передньою кромкою, що є передньою точкою,

в якій профіль має максимальний вигин (Мінімальний радіус). [2]

  • Задня кромка є точкою максимальної кривини в задній частині крила.
  • Хорда крила це пряма лінія, яка сполучає задню і передню кромку.

Довжина хорди, c, це довжина лінії хорди, тобто відстань між задньою і передньою кромкою по прямій. Це є довжина профілю в даній точці розрізу.

Форма профілю задається наступними геометричними параметрами:

  • Середня лінія вигину або середня лінія це геометричне місце точок посередині між верхньою і нижньою поверхнею.

Її форма залежить від поширення товщини вздовж хорди;

  • Товщина профілю змінюється вздовж хорди. Вона може вимірятися двома способами:
    • Товщина виміряна перпендикулярно до лінії вигину.[3][4] Це іноді згадується як "Американська конвенція";[3]
    • Абсолютна товщина профілю — це відстань від верхньої до нижньої поверхні профілю, що вимірюється перпендикулярно до хорди.[5] Це іноді згадується як "Британська конвенція".

Деякими важливими параметрами, які описують форму профілю є його вигин і товщина. Наприклад, профіль крила із серії NACA з 4-цифрами такий як NACA 2415 (читається як 2 - 4 - 15) описує профіль із вигином в 0.02 хорди розташованим в 0.40 хорди, із максимальною товщиною хорди 0.15.

І нарешті, важливі поняття, що існують для описання важливої концепцій поведінки профілів при русі через потік:

  • Аеродинамічний центр, що є довжиною вздовж хорди, біля якої момент тангажу не залежить від коефіцієнту підйомної сили і кута атаки.
  • Центр тиску, що є довжиною вздовж хорди, біля якої момент тангажу дорівнює нулю.

Примітки[ред.ред. код]

  1. Hurt, H. H., Jr. (January 1965) [1960]. Aerodynamics for Naval Aviators. U.S. Government Printing Office, Washington, D.C.: U.S. Navy, Aviation Training Division. с. 21–22. NAVWEPS 00-80T-80. 
  2. Houghton, E. L.; Carpenter, P.W. (2003). У Butterworth Heinmann. Aerodynamics for Engineering Students (вид. 5th). ISBN 0-7506-5111-3.  p.18
  3. а б Houghton, E. L.; Carpenter, P.W. (2003). У Butterworth Heinmann. Aerodynamics for Engineering Students (вид. 5th). ISBN 0-7506-5111-3.  p.17
  4. Phillips, Warren F. (2010). Mechanics of Flight (вид. 2nd). Wiley & Sons. ISBN 978-0-470-53975-0.  p.27
  5. Bertin, John J.; Cummings, Russel M. (2009). У Pearson Prentice Hall. Aerodynamics for Engineers (вид. 5th). ISBN 978-0-13-227268-1.  p.199