Поиск
Категории
Последние добавления
Авиационные линии Кубани (Авиакомпании)
Авиационные линии КубаниОАО «Авиационные линии Кубани» – одно из крупнейших авиапредприятий юга России.Телефон горячей линии 8 800 100-08-61350912, Ро... >>>
Аэропорты от А до НАлтайский край. Аэропорт Барнаул — это основной центр распределения авиационных пассажирских и грузовых потоков в Алтайском крае, и... >>>
Санкт-Петербург аэропорт Пулково (Аэропорты)
С-Петербург - аэропорт Пулково Авиакомпания "Россия" - крупнейший государственный авиаперевозчик и ведущая авиакомпания Северо-Западного региона РФГла... >>>
Москва - аэропорт Шереметьево (Аэропорты)
Москва - аэропорт ШереметьевоШЕРЕМЕТЬЕВО (SVO)Аэропорт Шереметьево — один из пяти основных аэропортов Москвы и Московской области, второй по объёму па... >>>
Что такое санитарная авиация? Это когда в любое время дня и ночи, для вас и ваших близких осуществляется авиаперевозка больных на самолете или ве... >>>
Аэродинамические трубы
Как проверяют результаты расчетов
Многое для самолетов и других летательных аппаратов можно рассчитать теоретически, особенно теперь, когда на помощь ученым и инженерам пришли электронно-счетные машины, производящие десятки тысяч вычислений в секунду. Но одних расчетов недостаточно. Важнейший критерий всякой теории - практика. Поэтому, прежде чем строить самолет, надо убедиться, правильны ли расчеты. На помощь приходят аэродинамические трубы: в них изучают, как воздух обтекает модели летательных аппаратов.
В аэродинамических трубах используется принцип относительности движения: в отличие от естественных условий модель аппарата неподвижна, а воздушный поток движется.
Одна из первых действующих аэродинамических труб была построена Н. Е. Жуковским, в 1902 г. Труба была совсем небольшая, квадратного сечения (0,75х0,75 м), скорость потока в ней доходила всего лишь до 9 м/сек, т. е. 32 км/час. А сейчас строят аэродинамические трубы, в которых небольшие самолеты можно исследовать в натуральную величину. Есть трубы, позволяющие развивать очень большую скорость воздушного потока - до М=15-20. В таких «скоростных» аэродинамических трубах создаются условия, близкие к условиям реального полета: давление воздуха изменяется в соответствии с «высотой полета», а поток нагревается.
Если воздушный поток с большим числом М создавать в аэродинамической трубе непрерывно с помощью вентиляторов, потребовалась бы мощность в сотни тысяч киловатт. Поэтому такие трубы чаще всего рассчитаны на прерывное действие: в них расходуется воздух, заранее накачанный в газгольдеры мощными компрессорами.
В современных аэродинамических трубах можно специальными весами быстро и точно измерить силы, которые действуют на модель. Обтекание модели воздухом можно даже сфотографировать. При этом используют изменение оптических свойств воздуха при изменении давления. Можно просто наклеить на поверхность модели короткие легкие шелковинки, которые будут струиться вместе с потоком воздуха. Для испытаний в сверхзвуковых аэродинамических трубах изготавливаются металлические модели с очень большой точностью - до сотых долей миллиметра.
При полете со скоростями, превышающими скорость звука (а скорость современных самолетов-истребителей превышает ее в 2—3 раза), пилот в случае аварии не только не может выброситься из самолета, но даже и высунуть руку из кабины — поток воздуха мгновенно срежет ее, как бритвой. Поэтому современные скоростные самолеты-истребители оборудованы катапультой, которая с помощью взрывного заряда выбрасывает пилота из кабины вместе с его креслом.
В момент катапультирования ограждение защищает пилота от удара со встречным воздушным потоком. Только после того как пилот отлетит от падающего самолета на безопасное расстояние, он раскрывает парашют. Сила сопротивления среды зависит не только от ее агрегатного состояния и скорости движения, но и от формы движущегося тела и степени гладкости его поверхности.
Совсем недавно, 20-25 лет назад, у самолета все было «на виду» — колеса, шасси, крепление крыльев. В процессе борьбы за увеличение скорости, маневренности и улучшение других летных характеристик самолетостроителям пришлось убрать внутрь все, что выступало наружу, даже головки заклепок — вместо полукруглых стали применять потайные.
Для снижения веса самолета, не в ущерб его прочности, авиаконструкторы разработали сложные формы прокатных профилей, а для уменьшения трения всю наружную поверхность самолета стали тщательно заглаживать, «зализывать», и покрывать лаком. Самолет, автомобиль и корабль приобрели обтекаемые формы с небольшими изменениями сечений и плавными переходами между ними. Наилучшую форму помогает определить испытание конструкции или ее модели в аэродинамической трубе.
Форма продольного сечения самолета определяется его скоростью: для дозвуковых аппаратов она характеризуется сферической головной частью и заостренной хвостовой. При сверхзвуковых скоростях продольное сечение самолета в головной части похоже на острый конус, а хвостовая часть — плоская, как бы обрубленная. Тяжелый самолет, наделенный большой инерцией, при посадке требует очень длинных взлетно-посадочных полос и больших аэродромов. Это и сложно и дорого. Поэтому авиационные конструкторы стремятся использовать силу сопротивления среды для уменьшения пробега самолета после посадки.
Например, у некоторых самолетов делают тормозные парашюты, которые летчик выпускает сразу же после приземления машины, а у сверхзвукового пассажирского лайнера «ТУ-144», торможение производится при помощи опускания лобового обтекателя, который в полете служит для придания самолету сверхзвуковой формы.
Многое для самолетов и других летательных аппаратов можно рассчитать теоретически, особенно теперь, когда на помощь ученым и инженерам пришли электронно-счетные машины, производящие десятки тысяч вычислений в секунду. Но одних расчетов недостаточно. Важнейший критерий всякой теории - практика. Поэтому, прежде чем строить самолет, надо убедиться, правильны ли расчеты. На помощь приходят аэродинамические трубы: в них изучают, как воздух обтекает модели летательных аппаратов.
В аэродинамических трубах используется принцип относительности движения: в отличие от естественных условий модель аппарата неподвижна, а воздушный поток движется.
Одна из первых действующих аэродинамических труб была построена Н. Е. Жуковским, в 1902 г. Труба была совсем небольшая, квадратного сечения (0,75х0,75 м), скорость потока в ней доходила всего лишь до 9 м/сек, т. е. 32 км/час. А сейчас строят аэродинамические трубы, в которых небольшие самолеты можно исследовать в натуральную величину. Есть трубы, позволяющие развивать очень большую скорость воздушного потока - до М=15-20. В таких «скоростных» аэродинамических трубах создаются условия, близкие к условиям реального полета: давление воздуха изменяется в соответствии с «высотой полета», а поток нагревается.
Если воздушный поток с большим числом М создавать в аэродинамической трубе непрерывно с помощью вентиляторов, потребовалась бы мощность в сотни тысяч киловатт. Поэтому такие трубы чаще всего рассчитаны на прерывное действие: в них расходуется воздух, заранее накачанный в газгольдеры мощными компрессорами.
В современных аэродинамических трубах можно специальными весами быстро и точно измерить силы, которые действуют на модель. Обтекание модели воздухом можно даже сфотографировать. При этом используют изменение оптических свойств воздуха при изменении давления. Можно просто наклеить на поверхность модели короткие легкие шелковинки, которые будут струиться вместе с потоком воздуха. Для испытаний в сверхзвуковых аэродинамических трубах изготавливаются металлические модели с очень большой точностью - до сотых долей миллиметра.
При полете со скоростями, превышающими скорость звука (а скорость современных самолетов-истребителей превышает ее в 2—3 раза), пилот в случае аварии не только не может выброситься из самолета, но даже и высунуть руку из кабины — поток воздуха мгновенно срежет ее, как бритвой. Поэтому современные скоростные самолеты-истребители оборудованы катапультой, которая с помощью взрывного заряда выбрасывает пилота из кабины вместе с его креслом.
В момент катапультирования ограждение защищает пилота от удара со встречным воздушным потоком. Только после того как пилот отлетит от падающего самолета на безопасное расстояние, он раскрывает парашют. Сила сопротивления среды зависит не только от ее агрегатного состояния и скорости движения, но и от формы движущегося тела и степени гладкости его поверхности.
Совсем недавно, 20-25 лет назад, у самолета все было «на виду» — колеса, шасси, крепление крыльев. В процессе борьбы за увеличение скорости, маневренности и улучшение других летных характеристик самолетостроителям пришлось убрать внутрь все, что выступало наружу, даже головки заклепок — вместо полукруглых стали применять потайные.
Для снижения веса самолета, не в ущерб его прочности, авиаконструкторы разработали сложные формы прокатных профилей, а для уменьшения трения всю наружную поверхность самолета стали тщательно заглаживать, «зализывать», и покрывать лаком. Самолет, автомобиль и корабль приобрели обтекаемые формы с небольшими изменениями сечений и плавными переходами между ними. Наилучшую форму помогает определить испытание конструкции или ее модели в аэродинамической трубе.
Форма продольного сечения самолета определяется его скоростью: для дозвуковых аппаратов она характеризуется сферической головной частью и заостренной хвостовой. При сверхзвуковых скоростях продольное сечение самолета в головной части похоже на острый конус, а хвостовая часть — плоская, как бы обрубленная. Тяжелый самолет, наделенный большой инерцией, при посадке требует очень длинных взлетно-посадочных полос и больших аэродромов. Это и сложно и дорого. Поэтому авиационные конструкторы стремятся использовать силу сопротивления среды для уменьшения пробега самолета после посадки.
Например, у некоторых самолетов делают тормозные парашюты, которые летчик выпускает сразу же после приземления машины, а у сверхзвукового пассажирского лайнера «ТУ-144», торможение производится при помощи опускания лобового обтекателя, который в полете служит для придания самолету сверхзвуковой формы.