Критический угол атаки и срыв потока с крыла (10 мин.)

Связанная и скоростная система координат (10 мин.)

Системы координат, применяемые в аэродинамике, часто имеют начало координат в центре тяжести (ЦТ), так как ЦТ или центр масс (они совпадают) являются такой точкой, вокруг которой происходят все вращения и повороты тела в пространстве.

Скоростная система координат (рис.4), — это система координат, ось Х в которой параллельна вектору потока, а ось Y — перпендикулярна ей.

Рис.4 Скоростная система координат.

Связанная система координат (рис.5), — это система координат, ось Х в которой параллельна хорде крыла, а ось Y-перпендикулярна ей.

Рис.5 Связанная система координат

Угол атаки профиля крыла, - угол между хордой крыла и направлением вектора скорости набегающего потока. Важно помнить, что угол атаки, - это угол между вектором скорости набегающего потока и хордой крыла, а не между продольной осью ЛА и горизонтом, этот угол называется углом тангажа и обозначается буквой (тета).

Установочным углом называется угол между продольной осью ЛА и хордой крыла. Этот угол выбирается таким, чтобы на крейсерской скорости полёта угол атаки имел оптимальное значение, а фюзеляж ЛА создавал минимальное сопротивление.

С увеличением a, величина силы R растет и она отклоняется более и более назад из-за роста сопротивления воздуха (разности давления перед и за крылом), но угол атаки a не может постоянно расти, наступает срыв потока с крыла (рис.6).

Рис.6 Срыв потока воздуха с крыла

При срыве потока крыло теряет свою несущую способность и мало чем отличается от обычной обрезной доски. Кроме того, срыв происходит неодновременно на всём крыле и может сопровождаться тряской с последующим вращением ЛА. Частный случай достижения a_кр, - это потеря скорости. a_кр мало зависит от скорости полёта.

Каждое крыло имеет свой, критический угол атаки a, после превышения которого наступает срыв потока. У толстых профилей a_кр больше, чем у тонких из-за более плавного обтекания профиля.

После срыва потока, для возвращения ЛА в нормальный режим полёта, требуется запас высоты. Срыв потока вблизи земли, из-за дефицита высоты ведет к столкновению ЛА с землей. Срыв на малой высоте, — это причина 80% всех аварий и катастроф среди пилотов-любителей. На некоторых самолетах устанавливают специальный прибор “Указатель угла атаки”, который показывает текущий реальный угол атаки.

Дата добавления: 2015-05-08