Учёт влияния корпуса на обтекание крыла

Аэродинамические характеристики комбинации крыло-фюзеляж не могут быть получены суммированием этих характеристик, рассчитанных для изолированного крыла и изолированного фюзеляжа, т.к. и крыло и фюзеляж, при обтекании их в комбинации, испытывают взаимное влияние. Учёт этого влияния может быть осуществлён разными методами: введением коэффициентов влияния формы корпуса на несущие свойства крыла; введением дискретных вихрей, вызывающих индуктивные скорости и увеличивающие местный угол атаки; панельный метод, при котором для расчёта обтекаемые поверхности заменяются плоскими панелями.

Целью настоящей работы является изучение возможности применения способа учёта влияния корпуса на обтекание крыла.  

Методы. Для учёта влияния корпуса на аэродинамику крыльев использован метод непрерывной вихревой поверхности. Крыло делится на продольные панели и представляется системой косых подковообразных вихрей. Несущие части вихрей располагаются на лучах, проведённых на одинаковых относительных расстояниях от передней кромки крыла. Свободные вихри сходят с несущих и направлены по потоку.

Результаты. Принимается, что корпус имеет цилиндрическую форму и заменяется системой кольцевых вихрей, непрерывно распределённых по его длине. Отрыв пограничного слоя и сворачивание его в вихревые жгуты моделируется введением дополнительных полукольцевых вихрей и сходящих с них свободных вихрей. Принимается, что свободные вихри направлены вдоль корпуса.  

Заключение. Разработана методика расчёта вызванных этими вихревыми системами скоростей в точках крыла. Интенсивность вихрей крыла с учётом влияния корпуса рассчитывается из уравнения непроницаемости, в которое входят нормальные к крылу составляющие вызванных скоростей.

крыло, корпус, вихревая схема, вызванная скорость

1. Фролов В.А., Шахов В.Г. Расчёт коэффициента влияния формы корпуса на несущие свойства крыла // Вопросы моделирования процессов газовой динамики и аэродинамики: межвузовский сборник. Ташкент, 1985. С. 44-55.

2. Бураго С.Г. Приближённый метод расчёта нормальной силы комбинации тела вращения с крылом в среднем положении при больших углах атаки // Труды МАИ. 1979. Вып. 495. С. 3-7.

3. Чватов Л.В. Применение метода дискретных вихрей к расчёту стационарных аэродинамических характеристик комбинации крыло-фюзеляж // Труды МАИ. 1977. Вып. 385. С. 20-25.

4. Шевяков В.И. Расчёт распределённых аэродинамических характеристик на трёх-мерном летательном аппарате панельным методом // Вопросы аэродинамики летательных аппаратов и их частей: тем. сб. науч. тр. М., 1988. С. 17-26.

5. Пастухов А.И. Вихревое математическое моделирование обтекания тел потоком сплошной среды. Вып. 2. Нелинейная вихревая теория несущей поверхности. М.: Изд-во МГТУ, 1994. 66 с.

6. Пастухов А.И., Галемин Е.К. Приближённый метод учёта влияния несущих, управляющих и стабилизирующих поверхностей на аэродинамику корпуса летательного аппарата в потоке несжимаемой среды // Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Серия: Машиностроение. 2000. №2. С. 10-25.

7. Пастухов А.И., Галемин Е.К. К расчёту аэродинамических характеристик тонких крыльев с постоянной по размаху стреловидностью в несжимаемом потоке вблизи экрана// Вестник МГТУ им. Н.Э.Баумана. Серия: Машиностроение. 2006. №2. С. 3-17.

8. Пастухов А.И., Галемин Е.К.К расчету аэродинамических характеристик тонких крыльев с изменяющимися по размаху профилями в несимметричном потоке // Вестник Московского государственного технического университета им. Н.Э. Баумана. Серия: Машиностроение. 2001. № 4. С. 72.

9. Pastukhov A.I., Galemin Ye.K. To calculation of aerodynamic characteristics of thin wings with constant spanwise sweep in impressible flow near screen // Вестник Московского государственного технического университета им. Н.Э. Баумана.Серия:Машиностроение. 2006. № 2 (63). С. 127.

10. Пастухов А.И., Галемин Е.К. К задаче о крыле, движущемся вблизи экранирующей поверхности // Вестник Московского государственного технического университета им. Н.Э. Баумана. Серия: Машиностроение. 2007. № 2 (67). С. 3-8.

11. Пастухов А.И. Вихревое математическое моделирование обтекания тел потоком сплошной среды. Вып. 3. Нелинейная вихревая теория обтекания цилиндрических тел и тел вращения. М.: Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана, 1995. 105 с.

12. Галемин Е.К. Моделирование обтекания объемного крыла у экрана // Науковедение: интернет-журнал. 2017. Т. 9. № 2. С. 60.