Аэродинамический расчет самолетов. Остославский И.В., Титов В.М. ОНТИ НКТП СССР Главная редакция авиационной литературы - 1938, 474 с.
Книга является учебником для авиационных втузов и содержит изложение методов аэродинамического расчета самолёта.
В книге даны главы, облегчающие работу студентов в областях, смежных с аэродинамическим расчетом: лобовое сопротивление самолета и его частей, взаимное влияние винта и самолета, подбор винта, построение характеристики винтомоторной группы, методы подхода к проектированию самолета и пр.
В книге впервые систематически изложены вопросы (аэродинамика трапециевидного крыла, взаимное влияние винта и самолета, интерференция частей самолета, расчет с учетом скоростного наддува мотора и др.), которые были разбросаны в нашей и заграничной периодической литературе.
По содержанию книга рассчитана также и на инженеров-расчетников и конструкторов, работающих в авиационной промышленности.
Книга в формате DjVu — 7,68 Мб
ОГЛАВЛЕНИЕ
От редактора
Основные обозначения
Глава I. Некоторые сведения по экспериментальной аэродинамике. Общие уравнения установившегося движения самолета.
- Введение
- Аэродинамический расчет
- Система координатных осей, применяемых в аэродинамическом расчете
- Ориентировка модели и самолета
- Аэродинамические коэффициенты
- Определение аэродинамических коэффициентов
- Новые аэродинамические коэффициенты
- Аэродинамические коэффициенты других стран
- Переход от одних коэффициентов к другим
- Диаграммы испытания модели
- Поляра Лилиенталя
- Аэродинамическая труба
- Основные уравнения установления полета
- Уравнение сил
- Уравнение моментов
- Совместное решение уравнений сил и моментов
- Связь между углом атаки и отклонением ручки управления
- Уравнения горизонтального полета
- Режимы полета
- Влияние отклонения ручки управления и дросселя на режим полета
- Индуктивное сопротивление
- Профильное и вредное сопротивления
- Роль индуктивного сопротивления на разных режимах полета
- Баланс мощности
- Выводы
Глава II. Краткие сведения по гидродинамике и теория крыла
- Введение
- Понятие о вихрях
- Потенциал скорости
- Циркуляция скорости
- Теорема Н.Е.Жуковского
- Приложение теоремы Жуковского к крылу бесконечно большого размаха
- О крыле конечного размаха
- Присоединение и свободные вихри
- Вихревая пелена за крылом
- Формула Био-Савара
- Применение формулы Био-Савара к отрезку прямолинейного вихря
- Причины образования вихрей за крылом
- Связь между свободными вихрями и индуктивным сопротивлением
- Уравнения задачи о подъемной силе крыла
- Подъемная сила и индуктивное сопротивление крыла
- Метод Трефтца
- Профильное сопротивление крыла
- Решение уравнений Трефтца
- Определение коэффициента момента в методе Трефтца
- Точность результата решения уравнений Трефтца в зависимости от числа членов ряда
- Метод Лотц
- Эллиптическое крыло
- Закрученное крыло
- Крылья разной формы в плане
- Пример расчета монопланного крыла по Трефтцу
- Уточненное определение Cy max крыла
- Общее понятие о биплане
- Теорема Мунка
- Расчет бипланной коробки по методу Прандтля
- Наивыгоднейшее распределение нагрузки между крыльями
- Средняя аэродинамическая хорда крыла
- Схема расчета по методу Прандтля
- Недостатки метода Прандтля
- Метод Фукса
- Пример расчета по методу Фукса
- Недостатки метода Фукса
- Формулы Бетца
- Метод С.Г.Козлова
- Ход расчета бипланной коробки по методу Козлова
- Некоторые замечания о выносе и деградации бипланной коробки
- Пример расчета биплана по методу Козлова
Глава III. Лобовое сопротивление всего самолета и ненесущих деталей
- Введение
- Факторы, влияющие на коэффициент сопротивления
- Таблица коэффициентов лобовых сопротивлений различных тел
- Подсчет лобового сопротивления всего самолета
- Составление сводки лобовых сопротивлений
- Понятие об интерференции частей самолета
- Интерференция крыла и надстроек на нем
- Интерференция фюзеляжа и надстроек на нем
- Интерференция крыла и фюзеляжа
- Переход от продувок модели к натуре
- Пограничный слой
- Формулы для определения коэффициента трения
- Практический способ перехода от модели к натуре
- Влияние шероховатости поверхности
Глава IV. Международная стандартная атмосфера
- Введение
- Международная стандартная атмосфера
- Определение удельного веса воздуха
- Пример определения высоты полета H в условиях MCA
Глава V. Некоторые сведения о характеристиках авиационных моторов
- Краткие сведения о характеристике мотора
- Высотная характеристика
- Построение высотной характеристики мотора с нагнетателем
- Влияние скоростного напора на характеристику мотора
- Определение расхода горючего
- Влияние атмосферных условий на работу мотора
- Характеристики некоторых моторов
Глава VI. Винтомоторная группа
- Роль винта на самолете
- Понятия и термины, применяемые в теории винтов
- Теория идеального винта
- Серии винтов
- Характеристика винтомоторной группы
- Способ кубических парабол
- Способ построения B мотора
- Логарифмические диаграммы серий винтов
- Решение различных задач при помощи логарифмических графиков
- Логарифмическая характеристика мотора
- Метод Рита
- Учет дросселирования мотора в методе Рита
Глава VII. Взаимное влияние винта к самолету. Подбор винта к самолету
- Общие замечания
- Эффективный к. п. д.
- Эффективная сила тяги
- Чистый к. п. д.
- Чистая сила тяги
- Другие определения эффективной и чистой тяги
- К. п. д. на валу винта
- Влияние лобового сопротивления самолета на n по опытным данным
- Влияние миделя фюзеляжа на n по опытным данным
- Влияние на n положения винта на фюзеляже по опытным данным
- Учет взаимного влияния винта и самолета
- Торможение скорости
- Причины, вызывающие интерференцию винта и фюзеляжа
- Теоретический учет взаимного влияния винта и фюзеляжа
- Учет торможения скорости
- Коэффициент торможения скорости
- Учет обдувки
- Коэфициент обдувки
- Выражение для эффективного к. п. д.
- Определение h по опытным данным
- Теоретическое определение h
- Влияние расстояния от винта до частей самолета на торможение
- Взаимное влияние винта и крыла
- Формулы для подсчета характеристик крыла с учетом обдувки
- Вывод формул (26)
- Принцип наложения
- Выражение для эффективного к. п. д. винта, работающего перед крылом
- Учет взаимного влияния самолета и винта, расположенного над или под крылом
- Влияние профиля крыла
- Влияние циркуляции вокруг крыла
- Формула для учета торможения скорости от влияния циркуляции
- Влияние винта на крыло
- Выражение для эффективного к. п. д. в случае винта, установленного над или под крылом
- Влияние винта на интерференцию моторной гондолы и крыла
- Наивыгоднейший вынос винта перед крылом
- Толкающие винты
- Сравнение тянущих и толкающих винтов
- Приближенные формулы для учета взаимного влияния винта и самолета
- Подбор винта к самолету
- Подбор скоростного винта
- Пример подбора скоростного винта к одномоторному самолету
- Пример расчета располагаемых мощностей для одномоторного самолета
- Пример подсчета e и c по приближенным формулам
- Пример подбора скоростного винта к многомоторному самолету с винтами перед крылом
- Пример подбора скоростного винта к многомоторному самолету с винтами над крылом
- Построение характеристик винта с учетом взаимного влияния винта и самолета
- О подборе высотного или промежуточного винта
- Винты изменяемого в полете шага
- Определение располагаемой мощности в случае ВИШ принудительного регулирования
- Определение располагаемой мощности в случае ВИШ-автомата
- Серии винтов, испытанных в присутствии самолета
- Диаграммы Уэйка
- Подбор винта по диаграммам Уэйка
- Определение располагаемых мощностей по диаграммам Уэйка
- Влияние числа Бэрстоу на работу винта
- Учет влияния числа Ba в случае ВИШ
- Учет влияния числа Ba в случае ВФШ
- Учет дополнительного наддува от скоростного напора при построении характеристики винтомоторной группы
- Подбор винта с учетом скоростного наддува
- Определение располагаемой мощности с учетом скоростного наддува для ВИШ-автомата
- Определение располагаемой мощности с учетом скоростного наддува для ВФШ
Глава VIII. Метод тяг Н.Е. Жуковского
- Введение
- Силовые треугольники
- Построение диаграммы Жуковского
- Построение сетки потребных тяг Жуковского
- Построение высотной сетки
- Пользование высотной сеткой
- Построение кривых располагаемых тяг
- Определение макимальных горизонтальных скоростей самолета
- Определение вертикальных скоростей самолета
- Определение теоретического потолка самолета
- Практический потолок
- Графическое определение времени взлета на высоту H
- Барограмма взлета
- Применение метода тяг
Глава IX. Метод мощностей
- Введение
- Определение потребной скорости и потребной мощности самолета
- Различные выражения для потребной мощности
- Построение диаграммы потребной мощности
- Построение высотной диаграммы потребных мощностей
- Режимы полета самолета по диаграмме потребных мощностей
- Анализ кривой потребных мощностей
- Построение диаграммы баланса мощностей горизонтального полета
- Определение максимальных горизонтальных скоростей
- Определение вертикальных скоростей самолета
- Определение теоретического и практического потолка самолета
- Построение диаграммы взлетных углов и взлетных скоростей в функции высоты
- Определение времени взлета t на высоту H
- Определение вертикальной скорости и угла наклона для заданной скорости V
- Диаграмма B=f(H)
- Определение пути по горизонтали и функции высоты H
Глава X. Логарифмический метод аэродинамического расчета
- Преимущества логарифмического метода
- Построение логарифмической поляры
- Переход от операции с коэфициентами Cx и Cy к операциям с задаваемыми и исходными величинами G, H, (p), S, V, N
- Определение потребной мощности при помощи логарифмической поляры
- Сдвиг начала координат
- Разбивка масштабов с помощью логарифмической линейки
- Кривые потребных и располагаемых мощностей. Схема аэродинамического расчета
- Подсчет вариантов с построением характеристик на кальке
- Параболы потребных мощностей
- Решение отдельных задач при помощи логарифмических графиков
- Подбор винта по логарифмическому методу
- Определение потолка без построения кривой u=f(H)
- Пример аэродинамического расчета по логарифмическому методу
Глава XI. Метод оборотов
- Введение
- Определение потребных оборотов для горизонтального полета расчетным путем
- Построение диаграммы оборотов, потребных для подъема
- Построение диаграммы располагаемых оборотов
- Определение Vmax
- Построение диаграммы оборотов по данным летных испытаний
- Построение высотной диаграммы потребных оборотов
- Приближенное построение высотной диаграммы располагаемых оборотов
- Точное построение высотной диаграммы располагаемых оборотов
- Определение Vmax на разных высотах
- Определение потолка самолета
- Определение потолка по диаграмме потребных оборотов для одной высоты
- Определение Vmax на разных высотах полета по диаграмме оборотов для одной высоты
- Учет изменения веса самолета
- Учет изменения мощности мотора
- Недостатки метода оборотов
Глава XII. Снижение самолета по прямой линии с постоянной скоростью
- Введение
- Снижение самолета с работающим мотором, когда тяга винта P>0
- Снижение самолета с работающим мотором, когда тяга винта P=0 (режим планирования)
- Учет изменения плотности воздуха при снижении самолета
- Снижение самолета с остановленным мотором
- Пикирование
Глава XIII. Дальность полета
- Принципы расчета дальности полета
- Расчет дальности полета на уровне моря (H=0)
- Порядок расчета дальности полета на уровне моря (H=0)
- Учет количества горючего в расчете дальности
- Расчет дальности при полете с постоянной скоростью
- Порядок расчета дальности при полете с постоянной скоростью
- Расчет дальности при полете с постоянным числом оборотов мотора
- Расчет дальности при полете на высоте, отличной от нуля
- Порядок расчета дальности полета на заданной высоте H
- Расчет дальности полета методом оборотов
- Порядок расчета дальности полета методом оборотов
- Определение продолжительности полета
- Составление инструкции полета на дальность
- Расчет дальности для случая мотора с нагнетателем
- Влияние высоты полета на дальность полета
- Некоторые особенности при расчете дальности в случае ВИШ
Глава XIV. Приближенные методы аэродинамического расчета
- Значение приближенных методов расчета при проектировании самолета
- Особенности приближенных методов аэродинамического расчета
- Метод Бильбо
- Пример пользования номограммой Бильбо
- Недостатки метода Бильбо
- Метод Кларксона
- Пример аэродинамического расчета по методу Кларксона
- Замечание к расчету по методу Кларксона
- Метод Шренка
- Пример расчета по методу Шренка
- О формулах первого приближения для определения летных характеристик самолета
- Формулы первого приближения Кларксона
- Формулы первого приближения В.С. Пышнова
- Пользование формулами первого приближения
- Влияние изменения основных данных самолета на его летные характеристики
- Понятие об авиационном весе
- Формула авиационного веса проф. В.П. Ветчинкина
- Формула авиационного веса проф. Г.Г. Ростовцева
- Формула инж. Н.Н. Фадеева
- Реальный авиационный вес
- Пример определения авиационного веса
- Сравнительная оценка самолетов
- Числа Эверлинга
- Различные способы сравнения аэродинамических данных самолетов
- Коэфициент совершенства самолета по Хёрнеру
- Пример приближенного подсчета сопротивления трения
- Неточности оценки по Хёрнеру
Глава XV. Приведение данных летных испытаний к стандартным условиям. Точность аэродинамического расчета
- Введение
- Метод Мизеса
- Обработка испытаний на скороподъемность по методу Мизеса
- Метод М.А. Тайца
- Обработка испытаний на вертикальную скорость по методу М.А. Тайца
- Метод М.А. Тайца и Б.Н. Егорова для самолетов с высотными моторами
- Испытание самолета на скорость
- Метод мерной базы
- Обработка испытаний самолета на скорость
Глава XVI. Соотношение между формой крыла и его аэродинамикой
- Связь между формой крыла в плане и индуктивным сопротивлением
- Влияние формы крыла в плане на кривую моментов
- Фокус профиля и фокус крыла
- О пределах применимости общих формул теории индуктивного сопротивления
- Влияние формы профиля на его аэродинамику
- Эмпирические формулы для угла нулевой подъемной силы
- Эмпирические формулы для тангенса угла наклона кривой
- Эмпирические формулы для Cymax
- Зависимость профильного сопротивления от геометрических параметров профиля и от числа Re
- Изменение Cxp с изменением Сy
- Эмпирические формулы для коэффициента момента при Cy=0
- Эмпирические формулы для фокуса профиля
- О рациональном типе крыльев
- Крылья переменного профиля
- Конические крылья
- Приближенный способ определения характеристики конического крыла
Глава XVII. Пути увеличения максимальной подъемной силы крыльев. Определение посадочной скорости самолета
- Введение
- Крыло с предкрылком
- Крыло с закрылком
- Крыло с предкрылками и закрылками
- Недостатки разрезных крыльев
- Щитки-закрылки
- Сравнение различных приспособлений для увеличения подъемной силы
- Посадочная скорость самолета
- Причины, влияющие на Cymax самолета
- Формула Гласса для учета влияния Cymax числа Re
- Влияние близости земли на Cymax
- Эффект парашютирования
- Практическая формула для определения Vпос
Глава XVIII. Влияние ветра на летные характеристики самолета
- Введение
- Учет ветра в горизонтальном полете
- Учет ветра при снижении самолета
- Учет ветра при подъеме самолета
- Учет ветра при расчете дальности
Приложение
Некоторые указания к выбору схемы и определению основных размеров самолета
- Сравнение преимуществ высокоплана и низкоплана
- Выбор мотора
- Выбор профиля крыла
- Фактор диапазона скоростей
- Выбор площади, формы крыла в плане и удлинения
- Выбор площади горизонтального оперения
- Выбор площади вертикального оперения и угла поперечного V крыльев
- Библиография
- Предметный указатель