Изчисляването на аеродинамичните сили, действащи върху самолета по време на полет

Изчисляване на силите на дърпане и странични повдигаща сила до първо приближение.

Аеродинамичен сила, действаща на самолета по време на полет, е възможно да се въведе три мандата по трите оси на координатната система полу-комбиниран:
- лифт сила Y,
- плъзнете Q,
- странична сила Z.

Преди да говорим за силите си припомним физика. Представете си, че в самолета - това е материалната точка се движи по пътя.
За да се промени траекторията и скоростта на точката необходимо да се ускорението, ускорение е решен в нормални и тангенциални компоненти. Нормално траектория ускорение има тенденция да се промени, а как е той, толкова по-малък е радиусът на кривината на траекторията. Тангенциална ускорение засяга скоростта на точката.
В случая на самолети, полето на ускорение, създаден от лифт сила на крилото рязко увеличаване при смяна на ъгъла на атака, и допирателна - сила на теглене и сцепление за задвижване. Така че всичко, маневреността на самолета е в сила за повдигане, в каква посока искате да завъртите на самолета, трябва първо да се ориентира вектора лифт (елерон страна под равнината) и след това се създаде асансьор лифта по крилата.

Така че, ако искаме да маневриране на въздухоплавателното средство - необходимо е да се изложи на коефициента на повдигане по-голяма.

Разбира се има и кормилото и страничната сила, но неговият принос за промяната разбира се малка, но има и въртящ момент по крилата и допълнителното съпротивление (гледаме напред, ако искате повече аркадни, че е възможно да повлияе на увеличението на странични сили, и да оставите само влиянието в момента на My )

за изчисляване на всички вятърни сили използва израза:

когато:
в - коефициента на формата
S - площ характеристика (ще използваме областта на крилото)

Q - глава скорост или динамично налягане, допълнително налягане в движещ се поток

- плътността на въздуха зависи от височината;
V - скорост на потока;

Този израз е валидно за потока на несвиваем флуид, въздух при скорост повече от М> 0.3 (около 300 km / h) изчисляване на грешката започва да нараства. скорост на близо самолета към скоростта на звука на по-малко точни модел (в симулатора на полет под силен ускорение обикновено сълзи крилата, това е границата), така че не особено тревожи за достоверността на коефициенти, ако пишете на игра, а не симулатор.

Асансьор сила и сила на теглене

Повдигащата сила на крилото е насочено по оста Y '(перпендикулярна на вектора на скоростта):

При което - - коефициент асансьор, зависи от ъгъла на атака
S - площ крило

Типичната форма на зависимост ъгълът на атака на профила Р-II е даден по-долу:

Нулев ъгъл на атака съответства на определена стойност. Тя може да бъде приблизително изчислена от факта, че в хоризонтален полет (нулев ъгъл на атака) при определена скорост на силата на гравитацията, базирана на подемната сила на крилото.

Разбира се, в допълнение към крилото, лифт е създаден и други елементи, по-специално на опашка хоризонтална опашка, неговият принос към общия лифт на самолета е малък и е по-скоро в създаването на надлъжната въртящ момент, а неизвестните при изчисляване на подемна сила, са достатъчно, за да ги разглеждаме отделно.

Drag сила

Аеродинамично съпротивление сила може да бъде представена като сума на силите на челно съпротивление, свързани със създаването на повдигане - индуцирано съпротивление и съпротивителни сили, поради свойствата на вискозитет и свиваемост на въздуха.

където S - площ крило,
- коефициент на челно съпротивление,
V - скорост на полета.

За дозвукови скорости и ниски ъгли на атака, можете да вземете като първо приближение:

при което - геометричното удължаване на крилото.
л - разпереността;
направи постоянно, независимо от ъгъла на атака може да бъде избран въз основа на баланса на сцепление и устойчивост по време на хоризонтален полет с нулев ъгъл на атака.

Това показва, че съпротивлението се увеличава драстично с увеличаване на ъгъла на атака.

За да се провери съпротивлението може да бъде изчислена за отделните части на въздухоплавателното средство (фюзелаж, гондола, кула).

Странично сила на буксуването на ВС

По време на полета на самолета с плъзгане на фюзелажа и вертикална опашка действа странична сила, като в същото време има моменти около всички оси на самолета (около моменти, отново, ние говорим по-късно, като се има предвид само мощност)
За вертикален стабилизатор и фюзелажа се разглежда отделно:

S - площ крило

- максималната височина на фюзелажа
- дължина на фюзелажа

където
- вертикална област на опашката;
; (Много грубо в първо приближение);
- приплъзване ъгъл.

В заключение
Цел, както и поради липсата на достатъчно данни за сравнение, не съм донесе почти няма конкретни цифри. Конкретни стойности на коефициентите е по-добре да се сложи в балансирането и "усещат". Преди да се получи реална симулатор, но имитация трябва да бъде достатъчно убедителен, т.е. въздухоплавателни средства, да се държат като истински, но в същото време, ако пишете на игра, а след това играе тя трябва да бъде интересно. Лично аз харесвам случайни геймъри, да се бори с контролите в "IL-2 Sturmovik" Интересно е само за първите десет минути, като в същото време, бедността на по-голямата част от случайни letalok ролки.
---------------------------

Когато пишете статии са използвани материали от книгата "Аеродинамика" (IV Ostoslavsky).