Способ управления подъемной силой тела с аэрогидродинамическим двояковыпуклым профилем

 

Изобретение относится к гидроаэродииамике, используемой в авиации , судостроении и машиностроении, а более конкретно для увеличения подъемной силы тел, имеющих преимущественно крыльевой профиль, обтекаемых потоком жидкости или газа. Цель изобретения - повышение подъемной силы в диапазоне малых эксплуатационных углов атаки от 0 до 0,5-0,7 критического и малых скоростей оОт екания при увеличении качества. Изобретение относится к физике обтекания твердого тела текучей средой, в частности к области гидроаэродннамики, используемой в авиации , судостроении и машиностроении, а более конкретно для обеспечения создания подъемной силы тел, имеющих преимущественно крыльевой профиль обтекаемых потоком жидкости или газа. Цель изобретения - повышение подъемной силы в диапазоне малых эксплуаЭто достигается тем, что в определенных районах нижней (нагнетающей) поверхности тела, в частности крыла с двояковыпуклым профилем, увеличивают давление в пограничном слое воздействием на обтекание равномерно распределенных бугорков шероховатости , которые устанавливают при изготовлении либо оставляют после обработки , в районах, расположенных От носовой кромки на расстояниях в диапазоне от 0,05-0,1 до 0,35-0,45 и от 0,65-0,75 хорды до кормовой кромки. При этом геометрические характеристики и плотность размещения бугорков шероховатости должны соответствовать изменению величины относительной характеристики шероховатости Ш Sy« в .пределах 0,005 6 Ш Ј0,5, где площадь проекции бугорка шероховатости на плоскость, перпендикулярную хорде профиля РШ - количество бугорков шероховатости на единице площади SKp- площадь нижней (нагнетающей) поверхности. 4 ил. тационных углов атаки от 0 до 0,5- 0,7 критического и малых скоростей обтекания при увеличении качества. На фиг. 1 представлена графическая зависимость изменения коэффициентов подъемной силы C-j и (Сопротивления Су для крыла с гладкими поверхностями и с различной шероховатостью нагнетающей поверхности; на фиг. 2 - графические зависимости процентного увеличения подъемной i (/ С О5 ОЭ СО О 05

СОЮЗ СОВЕТСНИХ социАлистичЕсних

РЕСПУБЛИН (19) ПИ (51) 5 В 64 С 21/10

ОЛИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

l10 ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

IlPH ГКНТ СССР

Н ДвтоРСКому саиДЕтЕЛЬСтвь (46) 23 ° 03.93. Бюл. N 11 (21) 4674470/23 (22) 05.04.89 (71) Ленинградский кораблестроитель ,ный институт (72) H.Н.Воробьев (56) Патент Германии .В 658452, кл. 62 В 4/08, 1940, Патент США Р 1951464, кл. 244"42, 1934. (54) СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ ПОДЪЕМНОЙ СИЛОЙ ТЕЛА С АЭРОГ1ЩРОДИНАИИЧЕСКИИ

ДВОЯКОВЬП1УКЛЦМ ПРОФИЛЕМ (57) Изобретение относится к гидроаэродинамике, используемой в авиации, судостроении и машиностроении, а более конкретно для увеличения подъемной силы тел, имеющих преимущественно крыльевой профиль, обтекаемых потоком жидкости или газа. Цель изобретения - повышение подъемной силы в диапазоне малых эксплуатационных углов атаки от О до 0,5-0,7 критического и малых скоростей обтекания при увеличении качества.

Изобретение относится к физике . обтекания твердого тела текучей средой, в частности к области гид» роаэродннамики, используемой в авиации, судостроении и машиностроении, а более конкретно для обеспечения создания подъемной силы тел, имеющих преимущественно крыльевой профиль, обтекаемых потоком жидкости или газа.

Цель изобретения - повышение подьемной силы в диапазоне малых эксплуа2

Это достигается тем, что в определенных районах нижней (нагнетающей) поверхности тела, в частности крыла с двояковыпуклым профилем, увеличивают давление в пограничном слое воздействием на обтекание равномерно распределенных бугорков шероховатости, которые устанавливают при изготовлении либо оставляют после обработки, в районах, расположенных

Ьт носовой кромки на расстояниях в диапазоне от 0,05-0,1 до 0,35-0,45 и от 0,65-0,75 хорды до кормовой кромки. При этом геометрические характеристики и плотность размещения бугорков шероховатости должны соответствовать изменению величины относительной характеристики шероховатости Ш = 8, Р,„/8„ в,пределах

0,005 Ш 0,5, где S площадь проекции бугорка шероховатости на плоскость, перпендикулярную хорде профиля P> - количество бугорков шероховатости на единице площади, 8 « - площадь нижней (нагнетающей) поверхности. 4 ил. тационных углов атаки от 0 до 0,50,7 критического и малых скоростей обтекания при увеличении качества.

На фиг. 1 представлена графическая зависимость изменения коэффициентов подъемной силы С и,сопротивления

Сх для крыла с гладкимн поверхностями и с различной шероховатостью нагнетающей поверхности, на фиг. 2 графические зависимости процентного увеличения подъемной

1631906

hc силы крыла- . Х и изменения

С„

C÷качества крыла K — в зависимости

cg

S от угла атаки для различных видов шероховатости нижней (нагнетающей) поверхности крыла, где КЧ1000 - крупная (d 8 мм}, частая (40 бугорков

На 1 дм ) шероховатость поверхности

l от передней кромки дэ, Ä 1000 мм вдоль хорды крыла, КЧ600 - такая же шероховатость, но только до 600 мм от передней кромки, КР600 + CP400 -. крупная (d = 8 мм), Редкая (14 бугор- 15 ков на 1 дм ) шероховатость до

600 мм от передней кромки крыпа и далее 400 мм средняя (d = б мм), редкая шероховатость, на фиг. 3 — иэмепенир долевого участия в возникновении дополнительных нодъемпой силы и силы сопротив леев я различных участков нагнетающей пав ерхпости крыла, покрытых шероховатостью типа КЧ1000 в зависимости от углов атаки; KP600 .+ CP400 — крупная (c1 8 мм), редкая (14 бугорков на

1 дм ) шероховатость до 600 мм от. передней кромки крыла н далее

400 мм средняя (d = 6 мм), редкая

30 шероховатость; на фиг . 4 - графические эависи» мости процентного увеличения подъем« ной силы крыла и изменения качества крыпа как.при расположении на нагнетающей поверхности крыла интерцепто". ров типа И (a + b + с + d), так и различных видов шероховатости, в том числе следующих типов:

"И (d 4,п 100) 1045" - образованной от наложения и закрепления на практически всей нагнетающей поверхност (1045 мм) плотйой льняной материп, на которую с помощью клен Р 88 наклеены шарообразные крупинки пластполимера диаме"ром 44 мм с плот- " ностью 100 штук на 1 дм ; "ОКС!045"очень крупной (от пробойтп ка диаметром 12 мм), средней плотности (20 бугорков на 1 дм ), но однако менее турбулизпрующей поток (ввиду желудеобраэной формы бугорков) шероховатости, а другие типы шероховатости охарактеризованы выше.

Способ управления подъемной силой

TeIIII е напРимер > KPbllIR< с ° аэРОГИДРОДи \ намическим двояковыпукльм профилем эакпючается в воздействии на давление и пограничном слое на нагнетаюизобретения е

Формула

Способ управления подъемной силой тела с аэрогндродинамическим двояковыпуклым профилем, заключающийся в воздействии на давление в погранич« ном слое на нагнегающей поверхности тела путем изменения ее геометрии, отличающийся тем, что, с целью повышения подъемной силы в диапазоне малых эксплуатационньрс углов атаки от нулевого до 0,5-0,7 критического и малых скоростей обтекания при увеличении качества, давление на нагнетающей поверхности тела увеличивают на участках. от передней кромки на расстоянии от (0,05-0,1)Ь до (0,35-0,45)b и от (0,65-0,75)Ъ где Ь - хорда тела, путем нанесения на эти участки шероховатости, характеризуемой соотношением 0,005 с И < с 0,05, Би Рш где LI = " " " относительная ха8к рактеристика шероховатости щей поверхности тела ..путем и эменения ее геометрии, при этом давление на нагнетающей поверхности тела увеличивают на участках от передней кромки крыла на расстоянии от (О, 05-0, 1) b, до (0,35-0,45)Ь и от (0,65-0,7ЯЬ, где Ь - хорда крыла, путем нанесения на эти участки шероховатости, характеризуемой соотношением 0,005 «< Й Й

Я(, Рщ

cО,0о, где IU =. — — — отеосетелькР .ная характеристика шероховатости;S bf — площадь проекции бугорка шероховатости. на плоскость, перпендикулярную хорде профиля тела (крыла), Р - количество бугорков шероховатосbf ти на единице площади, S „- площадь нагнетающей поверхности °

Бугорки шероховатости могут быть нанесены при изготовлении, либо остажяют их после обработки IIIIII ВЫдвигают в процессе работы устройства.

Данный способ позволяет обеспечить воэможность получения значительного увеличения подъемной силы крыла при неизменном или более высоком его качестве эа счет, влияния шероховатости и увеличения наивыгоднейшего угла атаки, а также отсутствие необходимости подвода для этого дополнительt ной энергии и связанную с этим более высокую надежность способа.

163190() с„с„

0,1

„ с х

Ь вЂ” площадь проекции . бугорка шерохова" тости на плоскость, перпендикулярную хс рде профиля тела

О 2 O 8 8 В

4М.2 — количество бугорhL ков niepoxoëàòoñ Tè на единице площадно я „- пл ощад ь наг нетающей поверхности.

1631906 dCó Юк Нолрооление помеледноюо сепию о иирокоооожви

q я g ю IZ н фФ йа.Ф

Составитель .lI.Иищина

Текред А.Кравчук

Редактор Т.Горячева Корректор M.Ìàêñèìèøèíåö

Ю

Заказ f/62 Тираж Поднисное

ВНИИПИ Государственного. комитета ло изобретениям и открытиям ври ГКНТ СССР

113035, Москва, Б-35, Раушская .наб., д. 4/5 ю ° °

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. ужгород, ул. Гагарина, 101 с — Д!

1 о

gg льны по ьеинои силе

Яф . йолеоое учоапд е ооополмтельноисопроеиолении

Фиг. о