ГЛАВА 2. «Подъемная сила крыла»
Бюджетное профессиональное образовательное учреждение
среднего профессионального образования
«Омский авиационный колледж им. Н.Е. Жуковского»
Индивидуальный проект
«Особенности строения крыла самолёта»
Работу подготовил:
Студент группы Д-110
Семёнов Александр
Проверил:
Преподаватель
Лукьянчикова Ирина Александровна
Омск, 2021
Оглавление
Введение. 3
Глава 1. «Основные элементы летательного аппарата». 4
ГЛАВА 2. «Подъемная сила крыла». 5
ГЛАВА 3. «Полёт самолёта». 6
ГЛАВА 4. «Назначение самолётного винта». 8
«Принцип действия». 9
«Форма крыла». 10
ГЛАВА 5. «Толщина крыла»». 13
ГЛАВА 6. «Конструктивно-силовые схемы крыла». 14
Заключение. 15
Библиографический список. 16
Введение
Крыло самолёта - несущая поверхность самолёта (планёра, экраноплана), создающая основную аэродинамическую подъёмную силу. Аэродинамические и прочностные характеристики крыла определяются его формой, конструкцией, размерами. Как правило, крыло симметрично относительно вертикальной плоскости летательного аппарата. Крыло обычно имеет отъёмные части – консоли, прикрепляемые к фюзеляжу; иногда к фюзеляжу крепится или составляет с ним одно целое средняя часть крыла (центроплан), а уже к ней присоединяют консоли. Во внутреннем пространстве крыла обычно размещаются топливные баки, различные коммуникации, приводы подвижных элементов крыла (элеронов, закрылков, элевонов, щитков и т. п.), ёмкость для жидкостей и газов, электронное и другое оборудование. В крыло могут убираться шасси. Кроме того, в крыле, на крыле или на пилонах под крылом могут устанавливаться двигатели, подвешиваться контейнеры с дополнительным оборудованием, вооружение.
|
|
|
Первые теоретические исследования и важные результаты для крыла бесконечного размаха проведены на рубеже XIX—XX веков русскими учёными Н. Жуковским, С. Чаплыгиным, немецким М. Куттой, английским Ф. Ланчестером. Теоретические работы для реального крыла начаты немцем Л. Прандтлем.
Цель:
Целью данного проекта является изучение крыла самолёта, его физических характеристик, форм и способность влиять на лётные характеристики самолёта.
Задачи:
1. Изучить по конструкции крыла и его характеристики
2. Выявить особенность в строении крыльев различных форм
Глава 1. «Основные элементы летательного аппарата»
Крыло -- создаёт при поступательном движении самолёта необходимую для полёта подъёмную силу за счёт возникающей в набегающем потоке воздуха разницы давлений на нижнюю и верхнюю поверхности крыла: давление на нижнюю поверхность самолётного крыла больше чем давление на верхнюю его поверхность. На крыле располагаются аэродинамические органы управления (элероны, элевоны и др.), а также механизация крыла -- то есть устройства, служащие для управления подъемной силой и сопротивлением самолёта.
|
|
|
Фюзеляж -- предназначен для размещения экипажа, пассажиров, грузов и оборудования, а также для крепления крыла, оперения, шасси, двигателей и т. п. (является, как бы, «телом» самолёта). Известны самолёты без фюзеляжа (например -- «летающее крыло»).
Оперение -- аэродинамические поверхности, предназначенные для обеспечения устойчивости, управляемости и балансировки самолёта. Для управления самолётом на оперении располагают отклоняемые поверхности -- аэродинамические рули (руль высоты, руль направления), или же делают поверхности оперения цельно поворотными.
Шасси -- система опор, необходимых для разбега самолёта при взлёте, пробега при посадке, а также передвижения и стоянки его на земле. Наибольшее распространение имеет колёсное шасси. Также известны конструкции шасси с лыжами, поплавками, полозьями. В СССР осуществлялись эксперименты с гусеничным шасси и шасси на воздушной подушке. Многие современные самолёты, в частности большинство самолётов военного назначения, а также пассажирских самолётов, имеют убираемое шасси.
|
|
|
Силовая установка самолета, состоящая, из двигателя -- (например: воздушного винта) -- создаёт необходимую тягу, которая, уравновешивая аэродинамическое сопротивление, обеспечивает самолёту поступательное движение.
Системы бортового оборудования -- различное оборудование, которое позволяет выполнять полёты при любых условиях.
Это всё в совокупности и составляет основу всех систем необходимых для полёта самолёта, но в моём проекте будут рассмотрены только особенности строения крыла самолёта, как его неотъемлемой части.
ГЛАВА 2. «Подъемная сила крыла»
Подъёмная сила — одна из составляющих полной аэродинамической силы, перпендикулярная вектору скорости движения тела в потоке жидкости или газа, возникающая в результате несимметричности обтекания тела потоком.
Подъёмная сила самолета (на слайде 6) Опытным путем Бернулли установил, что статическое давление в потоке жидкости или газа обратно пропорционально скорости потока в данной точке, что означает то, что в тех точках, где скорость потока выше давление – ниже. На практике легче понять это выражение на примере: когда у входа на эскалатор на станции метро образуется большое столпотворение людей, то возникает давка (перед эскалатором), а когда вы входите на эскалатор и начинаете подниматься, то на ступени стоит максимум 2 человека и скорость вашего движения выше, а т. н. «столпотворение» (давление) ниже.
|
|
|
ГЛАВА 3. «Полёт самолёта»
Рассмотрим теперь обтекание потоком воздуха крыла самолета. Опыт показывает, что, когда крыло помещено в поток воздуха, вблизи острой задней кромки крыла возникают вихри, вращающиеся против часовой стрелки. Вихри эти растут, отрываются от крыла и уносятся потоком. Остальная масса воздуха вблизи крыла получает при этом противоположное вращение (по часовой стрелке), образуя циркуляцию около крыла. Накладываясь на общий поток, циркуляция обусловливает распределение линий тока.
-У острого края профиля крыла образуется вихрь
-При образовании вихря возникает циркуляция воздуха вокруг крыла
-Вихрь унесен потоком, а линии тока плавно обтекают профиль; они сгущены над крылом и разрежены под крылом
Для профиля крыла тоже обтекания, как и для вращающегося цилиндра. И здесь на общий поток воздуха наложено вращение вокруг крыла -- циркуляция. Только, в отличие от вращающегося цилиндра, здесь циркуляция возникает не в результате вращения тела, а благодаря возникновению вихрей вблизи острого края крыла. Циркуляция ускоряет движение воздуха над крылом и замедляет его под крылом. Вследствие этого над крылом давление понижается, а под крылом повышается. Равнодействующая F всех сил, действующих со стороны потока на крыло (включая силы трения), направлена вверх и немного отклонена назад. Ее составляющая, перпендикулярная к потоку, представляет собой подъемную силу F1, а составляющая в направлении потока -- силу лобового сопротивления F2. Чем больше скорость набегающего потока, тем больше и подъемная сила и сила лобового сопротивления. Эти силы зависят, кроме того, и от формы профиля крыла, и от угла, под которым поток набегает на крыло (угол атаки), а также от плотности набегающего потока: чем больше плотность, тем больше и эти силы. Профиль крыла выбирают так, чтобы оно давало возможно большую подъемную силу при возможно меньшем лобовом сопротивлении. Теория возникновения подъемной силы крыла при обтекании потоком воздуха была дана основоположником теории авиации, основателем русской школы аэро- и гидродинамики Николаем Егоровичем Жуковским (1847--1921).
Теперь мы можем объяснить, как летает самолет. Воздушный винт самолета, вращаемый двигателем, или реакция струи реактивного двигателя, сообщает самолету такую скорость, что подъемная сила крыла достигает веса самолета и даже превосходит его. Тогда самолет взлетает. При равномерном прямолинейном полете сумма всех сил, действующих на самолет, равна нулю, как и должно быть согласно первому закону Ньютона. Силы, действующие на самолет при горизонтальном полете с постоянной скоростью. Сила тяги двигателя f равна по модулю и противоположна по направлению силе лобового сопротивления воздуха F2 для всего самолета, а силы, действующие на самолет при горизонтальном равномерном полете тяжести Р равна по модулю и противоположна по направлению подъемной силе F1.
Самолеты, рассчитанные на полет с различной скоростью, имеют различные размеры крыльев. Медленно летящие транспортные самолеты должны иметь большую площадь крыльев, так как при малой скорости подъемная сила, приходящаяся на единицу площади крыла, невелика. Скоростные же самолеты получают достаточную подъемную силу и от крыльев малой площади. Так как подъемная сила крыла уменьшается при уменьшении плотности воздуха, то для полета на большой высоте самолет должен двигаться с большей скоростью, чем вблизи земли.
Подъемная сила возникает и в том случае, когда крыло движется в воде. Это дает возможность строить суда, движущиеся на подводных крыльях. Корпус таких судов во время движения выходит из воды. Это уменьшает сопротивление воды движению судна и позволяет достичь большой скорости хода. Так как плотность воды во много раз больше, чем плотность воздуха, то можно получить достаточную подъемную силу подводного крыла при сравнительно малой его площади и умеренной скорости.
Дата добавления: 2021-07-19; просмотров: 341; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!