ПОДСЧЕТ ЛОБОВОГО СОПРОТИВЛЕНИЯ ГЛАДКИХ ФЮЗЕЛЯЖЕЙ И МОТОРНЫХ ГОНДОЛ
Метод расчета. Подведем итог всему сказанному выше применительно к методу (практического расчета сх гладкого фюзеляжа при Re натуры.
Прежде чем приступить к расчету сх фюзеляжа или моторной гондолы, нужно получить следующие исходные данные:
1. Длину фюзеляжа (гондолы).
2. Удлинение А, равное частному от деления длины фюзеляжа (гондолы) на полусумму ширины и высоты в миделевом сечении фюзеляжа ((гондолы). Как указывалось выше, три подсчете А для гондолы с мотором воздушного охлаждения длина хвостовой части гондолы, даже если она утоплена в крыле, учитывается. Одновременно начало отсчета длины производится от точки, отстоящей на расстоянии четверти диаметра вперед от кромки капота.
3. Поверхность фюзеляжа (гондолы), омываемую потоком воздуха без надстройки, если мидель последней может быть выделен из миделя фюзеляжа.
4. Площадь миделя фюзеляжа и отдельно надстройки, если последняя может быть выделена из тела фюзеляжа.
5. Ожидаемые максимальную скорость полета и высоту.
. По длине фюзеляжа (гондолы) подсчитывается Re. Для полученного Re по верхней кривой фиг. 27 находится величина cfr (следует иметь в виду, что на фиг. 27 даны 2 с/). Далее, по скорости и высоте полета определяется при помощи сетки фиг. 103 У^Ш, У1 -f 0,2Ма Афикт — ~кУ — Ма2 и сГт„ = _с
Гт V 1+0,2Ма* "
По очертаниям (боковому виду) основного тела фюзеляжа и А по фиг. 134 берется величина &фИКт.
Значение сх подсчитывается в зависимости от типа фюзеляжа и характера надстроек по одной из трех формул:
сX Ф — ^фиктСг т сж ;
С* ф — £фиктСутсж с ~Ь ф»
Сх Ф = ЛфиктCf т сж Д Ь ^Сх ф Н.
ЙФ *ф
Значения ЛгГф берутся из табл. 20, величина сх н —из табл. 21. Если скорость полета самолета велика, то предварительно, пользуясь данными табл. 22, следует проверить, нет ли опасности возникновения на фюзеляже или гондоле местной звуковой скорости.
При сомнительных случаях необходимо поставить специальный эксперимент в аэродинамической трубе на распределение давления в угрожаемом! сечении. Получив из картины распределения давления величину p, nin, ПО фиг. 89 ИЛИ 106 МОЖНО определить УИСкр, а следовательно, получить ответ на поставленный вопрос.
В некоторых случаях значение F может оказаться неизвестным. В этом случае следует, пользуясь контурами тел вращения и фюзеляжей, приведенными в табл. 18, подобрать тело, наиболее близкое к основной форме фюзеляжа, сх которого определяется, и взять для него значение
Зная f и I, можно подсчитать величину cv по формулам:
Сх ф = ^фикт fcfr сж А,
Сх ф — £фикт/су т СЖА Д" &схфг
СХ Ф — ^-фикт fcfi СД + ф +
Следует иметь в виду, что в приведенных формулах должно стоять А без поправки на влияние сжимаемости.
Так как у моторных гондол значительная часть поверхности может входить в крыло, рекомендуется для гондол с А<4 не пользоваться значением /, а подсчиты — F
вать величину -— .
5ф
Определяя поверхность гондолы или фюзеляжа с капотом NACA, вводить внутреннюю часть капота не нужно, но лобовую площадь капота следует включить; эта площадь при отсутствии кока равна
—, где а — диаметр входного от — 4
верстия капота. Находя А гондолы, мы пользовались фиктивной ее длиной, но, определяя F, следует подсчитывать фактическую поверхность гондолы.
Пример. Определить сх фюзеляжа бомбардировщика Дуглас DB-7 (фиг. 169).
Исходные данные. Длина фюзеляжа 14,32 м. Ширина в сечении миделя основного тела 1,25 м; высота 1,72 м; мидель основного тела 6’ф =1,9 м* мидель надстройки = 0,2 ж1; Vmi}L= — 510 км/час; Н = 4000 м.
Определим Re:
Ре = 14,32 • 142 • 49 500 = 100 ■ 10е.
Подсчитываем А-
А = 14,32: 1,485 — 9,65.
Пользуясь фиг. 103, получаем для скорости 142 м/сек на 4000 мі
1 — Ма — =0,9 и У + 0,2Ма2 = 1,018.
Следовательно, АфИКТ = 9,65 • 0,9 = 8,7. Из фиг. 27 определяем Для Re — 100 • 10е С/ т= 0,00215, следовательно, с/т сж= 0,00212. Из фиг. 134 получаем для Афикт = 8,7 значение £фНкт = 1.12.
Величину к берем по верхнему пределу, так как носовая и хвостовая части фюзеляжа Дугласа DB-7 довольно полны. Поэтому же считаем, чо табл. 18, что f = 3,5.
Так как основная форма фюзеляжа вполне обтекаема, а влияние надстройки мы учитываем отдельно, считаем, что Дс, ф — 0. Из табл. 21, ввиду удовлетворительной обтекаемости надстройки, берем сv„ = 0.13. Подсчитываем схф по формуле:
— 1,12 • 3,5- 0,00212 • 9$5 + 0,13 :°-‘2- = 0,0805 + 0,0137 = 0,0942.
1,9
Такое значение схф получено без учета влияния неровностей и шероховатости.
Уменьшать значение сх на влияние ламинарного участка не будем, ввиду большой величины Re и наличия в носовой части фонаря, при котором (мало вероятно соблюдение полной гладкости поверхности. Так как Vma* самолета невелико, то из табл. 22 вытекает, что для фюзеляжа DB-7 появление местных звуковых скоростей невозможно.