авиация что такое сах

СРЕДНЯЯ АЭРОДИНАМИЧЕСКАЯ ХОРДА КРЫЛА

Всякое вращательное движение самолета в полете совершается вокруг его центра тяжести. Поэтому важно уметь быстро определять положение ЦТ и знать, как будет изменяться балансировка при изменении его положения. Положение центра тяжести, как правило, ориентируется относительно средней аэродинамической хорды крыла.

Средней аэродинамической хордой крыла (САХ) называется хорда такого прямоугольного крыла, которое имеет одинаковые с данным крылом площадь, величину полной аэродинамической силы и положение центра давления (ЦД) при равных углах атаки (Рис. 14).

Рис. 14 Средние аэродинамические хорды крыльев

Величина и координаты САХ для каждого самолета определяются в процессе проектирования и указываются в техническом описании.

Если величина и положение САХ данного самолета неизвестны, то их можно определить приближенно. Для трапециевидного незакрученного крыла САХ определяется путем геометрического построения. Для этого крыло самолета вычерчивается в плане (и в определенном масштабе). На продолжении корневой хорды откладывается отрезок, равный по величине концевой хорде (Рис. 15), а на продолжении концевой хорды (вперед) откладывается отрезок, равный корневой хорде. Концы отрезков соединяют прямой линией. Затем проводят среднюю линию крыла, соединяя прямой середины корневой и концевой хорд. Через точку пересечения этих двух линий и пройдет средняя аэродинамическая хорда (САХ).

Рис. 15 Геометрическое определение САХ

Зная величину и положение САХ на самолете и приняв ее как базовую линию, определяют относительно нее положение центра тяжести самолета, центра давления крыла и т. д.

Аэродинамическая сила самолета создается крылом и приложена в центре давления. Центр давления и центр тяжести, как правило, не совпадают и поэтому образуется момент сил. Величина этого момента зависит от величины силы и расстояния между ЦТ и центром давления, положение которых определяется как расстояние от начала САХ, выраженное в линейных величинах или в процентах длины САХ

.

Рис. 16 Положение центра тяжести самолета

Рис. 17 Расчет центровки при изменении веса самолета

Источник

Аэродинамика для «чайников»

К сожалению, я ненашел ни одной статьи по аэродинамики «для моделиста». Ни на форумах, ни в дневниках, ни в блогах- ни где нет нужной «выжимки» по этой теме. А вопросов возникает море, особенно у новичков, да и те, кто считает себя «уже не новичком», зачастую не утруждают себя изучением теории. Но мы это исправим!)))

Сразу скажу, сильно углубляться в эту тему не буду, иначе это получится, как минимум научный труд, с кучкой непонятных формул! И тем более я не стану пугать вас такими терминами, как «число Рейнольдса»- кому будет интересно- можете почитать на досуге.

Итак, договорились- только самое нужное для нас- моделистов. )))

Силы, действующие на самолет в полете.

В полете самолет подвергается влиянию многих сил, обусловленных наличием воздуха, но все их можно представить в виде четырех главных сил: силы тяжести, подъемной силы, силы тяги винта и силы сопротивления воздуха (лобовое сопротивление). Сила тяжести остается всегда постоянной, если не считать уменьшения ее по мере расхода горючего. Подъемная сила противодействует весу самолета и может быть больше или меньше веса, в зависимости от количества энергии, затрачиваемой на движение вперед. Силе тяги винта противодействует сила сопротивления воздуха (иначе лобовое сопротивление).

При прямолинейном и горизонтальном полете эти силы взаимно уравновешиваются: сила тяги винта равна силе сопротивления воздуха, подъемная сила равна весу самолета. Ни при каком ином соотношении этих четырех основных сил прямолинейный и горизонтальный полет невозможен.

Любое изменение любой из этих сил повлияет на характер полета самолета. Если бы подъемная сила, создаваемая крыльями, увеличилась по сравнению с силой тяжести, результатом оказался бы подъем самолета вверх. Наоборот, уменьшение подъемной силы против силы тяжести вызвало бы снижение самолета, т. е. потерю высоты.

Если равновесие сил не будет соблюдаться, то самолет будет искривлять траекторию полета в сторону преобладающей силы.

Про крыло.

Размах крыла— расстояние между плоскостями, параллельными плоскости симметрии крыла, и касающимися его крайних точек. Р. к. это важная геометрическая характеристика летательного аппарата, оказывающяя влияние на его аэродинамические и лётно-технические характеристики, а также является одним из основных габаритных размеров летательного аппарата.

Удлинение крыла— отношение размаха крыла к его средней аэродинамической хорде. Для непрямоугольного крыла удлинение = (квадрат размаха)/площадь. Это можно понять, если за основу возьмём прямоугольное крыло, формула будет проще: удлинение = размах/хорду. Т.е. если крылоимеет размах 10 метров а хорда = 1 метр, то удлинение будет = 10.

Чем больше удлинение- тем меньше индуктивное сопротивление крыла, связанное с перетеканием воздуха с нижней поверхности крыла на верхнюю через законцовку с образованием концевых вихрей. В первом приближении можно считать, что характерный размер такого вихря равен хорде- и с ростом размаха вихрь становится всё меньше и меньше по сравнению с размахом крыла. Естественно, чем меньше индуктивное сопротивление- тем меньше и общее сопротивление системы, тем выше аэродинамическое качество. Естественно, у конструкторов возникает соблазн сделать удлинение как можно больше. И тут начинаются проблемы: наряду с применением высоких удлинений конструкторам приходится увеличивать прочность и жёсткость крыла, что влечет за собой непропорциональное увеличение массы крыла.

С точки зрения аэродинамики наиболее выгодным будет такое крыло, которое обладает способностью создавать возможно большую подъемную силу при возможно меньшем лобовом сопротивлении. Для оценки аэродинамического совершенства крыла вводится понятие аэродинамического качества крыла.

Аэродинамическим качеством крыла называется отношение подъемной силы к силе лобового сопротивления крыла.

Наилучшей в аэродинамическом отношении является эллипсовидная форма, но такое крыло сложно в производстве, поэтому редко применяется. Прямоугольное крыло менее выгодно с точки зрения аэродинамики, но значительно проще в изготовлении. Трапециевидное крыло по аэродинамическим характеристикам лучше прямоугольного, но несколько сложнее в изготовлении.

Стреловидные и треугольные в плане крылья в аэродинамическом отношении на дозвуковых скоростях уступают трапециевидным и прямоугольным, но на околозвуковых и сверхзвуковых имеют значительные преимущества. Поэтому такие крылья применяются на самолетах, летающих на околозвуковых и сверхзвуковых скоростях.

Крыло эллиптической формы в плане обладает самым высоким аэродинамическим качеством- минимально возможным сопротивлением при максимальной подъемной силе. К сожалению, крыло такой формы применяется не часто из-за сложности конструкции, низкой технологичности и плохих срывных характеристик. Однако сопротивление на больших углах атаки крыльев другой формы в плане всегда оценивается по отношению к эллиптическому крылу. Наилучший пример применения крыла такого вида- английский истребитель «Спитфайер».

Крыло прямоугольной формы в плане имеет самое высокое сопротивление на больших углах атаки. Однако такое крыло, как правило, имеет простую конструкцию, технологично и имеет очень неплохие срывные характеристики.

Крыло трапецеидальной формы в плане по величине воздушного сопротивления приближается к эллиптическому. Широко применялось в конструкциях серийных самолетов. Технологичность ниже, чем у прямоугольного крыла. Получение приемлемых срывных характеристик также требует некоторых конструкторских ухищрений. Однако крыло трапецеидальной формы и правильной конструкции обеспечивает минимальную массу крыла при прочих равных условиях. Истребители Bf-109 ранних серий имели трапецевидное крыло с прямыми законцовками:

Крыло комбинированной формы в плане. Как правило, форма такого крыла в плане образуется несколькими трапециями. Эффективное проектирование такого крыла предполагает проведение многочисленных продувок, выигрыш в характеристиках составляет несколько процентов по сравнению с трапецеидальным крылом.

Стреловидность крыла — угол отклонения крыла от нормали к оси симметрии самолёта, в проекции на базовую плоскость самолета. При этом положительным считается направление к хвосту.Существует стреловидность по передней кромке крыла, по задней кромке и по линии четверти хорд.

Крыло обратной стреловидности (КОС) — крыло с отрицательной стреловидностью.

Преимущества:

-Улучшается управляемость на малых полётных скоростях.
-Повышает аэродинамическую эффективность во всех областях лётных режимов.
-Компоновка с крылом обратной стреловидности оптимизирует распределения давления на крыло и переднее горизонтальное оперение

Недостатки:
-КОС особо подвержено аэродинамической дивергенции (потере статической устойчивости) при достижении определённых значений скорости и углов атаки.
-Требует конструкционных материалов и технологий, обеспечивающих достаточную жёсткость конструкции.

Су-47 «Беркут» с обратной стреловидностью:

Чехословацкий планер LET L-13 с обратной стреловидностью крыла:

Нагрузка на крыло — отношение веса летательного аппарата к площади несущей поверхности. Выражается в кг/м² (для моделей- гр/дм²).Величина нагрузки на крыло определяет взлетно-посадочную скорость летательного аппарата, его маневренность, и срывные характеристики.

По-простому, чем меньше нагрузка, тем меньшая скорость требуется для полета, следовательно тем меньше требуется мощности двигателя.

Средней аэродинамической хордой крыла (САХ) называется хорда такого прямоугольного крыла, которое имеет одинаковые с данным крылом площадь, величину полной аэродинамической силы и положение центра давления (ЦД) при равных углах атаки. Или проще- Хорда — отрезок прямой, соединяющей две наиболее удаленные друг от друга точки профиля.

Величина и координаты САХ для каждого самолета определяются в процессе проектирования и указываются в техническом описании.

Если величина и положение САХ данного самолета неизвестны, то их можно определить.

Для крыла, прямоугольного в плане, САХ равна хорде крыла.

Для трапециевидного крыла САХ определяется путем геометрического построения. Для этого крыло самолета вычерчивается в плане (и в определенном масштабе). На продолжении корневой хорды откладывается отрезок, равный по величине концевой хорде, а на продолжении концевой хорды (вперед) откладывается отрезок, равный корневой хорде. Концы отрезков соединяют прямой линией. Затем проводят среднюю линию крыла, соединяя прямой середины корневой и концевой хорд. Через точку пересечения этих двух линий и пройдет средняя аэродинамическая хорда (САХ).

Зная величину и положение САХ на самолете и приняв ее как базовую линию, определяют относительно нее положение центра тяжести самолета, которое измеряется в % длины САХ.

Вес самолета складывается из веса пустого самолета (планер, двигатели, несъемное оборудование), веса топлива и т. д. Если найти равнодействующую сил веса всех частей самолета, то она пройдет через некоторую точку внутри самолета, называемую центром тяжести.

Расстояние от центра тяжести до начала САХ, выраженное в процентах ее длины, называется центровкой самолета.

Профиль крыла

Профиль крыла – это одна из основных составляющих, формирующих летательный аппарат и самолет в частности, так как крыло все же его неотъемлемая часть. Совокупность некоторого количества профилей составляют целое крыло, причем по всему размаху крыла они могут быть разные. А от того, какие они будут, зависит назначение самолета и то, как он будет летать. Типов профилей достаточно много, но форма их принципиально всегда каплевидна. Этакая сильно вытянутая горизонтальная капля. Однако капля эта обычно далека от совершенства, потому что кривизна верхней и нижней поверхностей у разных типов разная, как впрочем и толщина самого профиля. Классика – это когда низ близок к плоскости, а верх выпуклый по определенному закону. Это так называемый несимметричный профиль, но есть и симметричные, когда верх и низ имеют одинаковую кривизну.

Разработка аэродинамических профилей проводилась практически с начала истории авиации, проводится она и сейчас.Делается это в специализированных учреждениях. Ярчайшим представителем такого рода учреждений в России является ЦАГИ – Центральный аэрогидродинамический институт имени профессора Н.Е. Жуковского. А в США – такие функции выполняет Исследовательский центр в Лэнгли (подразделение NASA).

THE END?

Продолжение следует.

Источник

При проектировании модели особое внимание следует уделять продольной устойчивости, т. е. способности модели восстанавливать свое исходное положение после действия возмущений в продольной плоскости (плоскости симметрии модели). Продольную устойчивость еще называют устойчивостью по углу атаки, так как продольно устойчивая модель при любом изменении угла атаки возвращается к углу атаки, соответствующему исходному режиму полета модели.

Продольно неустойчивая модель не восстанавливает нарушенный возмущением полет и поэтому нормально летать не может.

У моделей появление продольных восстанавливающих моментов, необходимых для создания продольной устойчивости, возможно только при условии соответствующего выбора места расположения ц. т. (Центра Тяжести) относительно крыла, то есть центровки модели.

Прежде чем рассматривать влияние центровки на продольную устойчивость модели, необходимо условиться, относительно какого параметра крыла нужно определять положение ц. т. Чтобы все рекомендации по выбору положения ц. т. были действительны для любых крыльев, этот параметр не должен зависеть от формы крыла в плане и его поперечного V. Таким параметром является средняя аэродинамическая хорда крыла (САХ). Это условная линия, величина которой и место расположения зависят от формы крыла в плане и спереди. САХ у V-образного крыла лежит на линии хорд, у U-образного — может находиться и вне крыла.

Графические способы определения САХ крыльев разных геометрических форм показаны на рисунке. Сложнее найти положение САХ при виде спереди и сбоку U-образного крыла. В этом случае сначала нужно определить САХ для центральной части (I) крыла — САХ I, затем для концевой части (II) — САХ II и только после этого — САХ всего крыла. Положение САХ от середины крыла определяется по формуле:

Перенеся САХ I и САХ II на линию хорд при виде крыла спереди, нужно соединить их прямой и уже на эту прямую спроектировать САХ всего крыла. Особенность U-образного крыла — расположение САХ вне крыла. Определив положение САХ при виде крыла в плане и спереди, нетрудно получить САХ и при виде крыла сбоку.

Воспользовавшись найденными средними аэродинамическими хордами всего крыла и отдельных его частей, можно определить углы поперечного V вдоль размаха. Эффективный (средний) угол поперечного V для U-образного крыла связан с углами поперечного V отдельных частей крыла следующим соотношением:

Зная форму крыла в плане и выбрав величину угла поперечного V-образного крыла, обозначаемую как значение ϕ_ср, можно определить углы (ϕ₁, ϕ₂ и т.д.; при этом нужно помнить, что угол поперечного V центральной части крыла не превышает обычно 5°.

Положение ц, т. относительно САХ определяется двумя координатами — Xц.т и Yц.т; Xц.т — это измеряемое вдоль САХ расстояние от начала САХ до ц. т.; Yц.т — расстояние от ц.т. до САХ, измеряемое в направлении, перпендикулярном САХ. Координаты Xц.т и Yц.т, выраженные в долях САХ называются соответственно центровкой по длине САХ и центровкой по высоте.

Источник: Книга Смирнов Э.П «Как сконструировать и построить летающую модель»

Источник

Средняя аэродинамическая хорда крыла САХ

44. Средняя аэродинамическая хорда крыла САХ

Отрезок, параллельный базовой плоскости самолета, длина которого определяется из соотношения

где

Смотреть что такое «Средняя аэродинамическая хорда крыла САХ» в других словарях:

СРЕДНЯЯ АЭРОДИНАМИЧЕСКАЯ ХОРДА — (САХ) хорда условного прямоугольного крыла ЛА, эквивалентного заданному крылу по площади и осн. аэродинамич. хар кам (с равными составляю щими полной аэродинамич. силы и аэродинамич. моментом тангажа), В долях САХ указываются центровка ЛА,… … Большой энциклопедический политехнический словарь

Средняя — периодическое увлажнение пола, при котором поверхность покрытия пола влажная или мокрая; покрытие пола пропитывается жидкостями. Источник: МДС 31 12.2007: Полы жилых, общественных и производственных зданий с применением м … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации

САХ — СахЖД Сахалинская железная дорога ж. д., Сахалинская обл. САХ Словарь: Перечень условных (сокращенных) наименований должностных лиц аппарата управления, железных дорог, иных филиалов и структурных подразделений ОАО «РЖД» и других организаций,… … Словарь сокращений и аббревиатур

Хорда — 1) Х. профиля характеризует размер профиля по потоку. Для симметричного профиля X. (см. ст. Профиль крыла) отрезок прямой, соединяющий носовую и хвостовую точки профиля, которые при этом являются наиболее удалёнными друг от друга точками профиля … Энциклопедия техники

хорда — хорда — 1) Х. профиля — характеризует размер профиля по потоку. Для симметричного профиля Х. (см. ст. Профиль крыла и рис. к ней) — отрезок прямой, соединяющий носовую и хвостовую точки профиля, которые при этом являются наиболее… … Энциклопедия «Авиация»

хорда — хорда — 1) Х. профиля — характеризует размер профиля по потоку. Для симметричного профиля Х. (см. ст. Профиль крыла и рис. к ней) — отрезок прямой, соединяющий носовую и хвостовую точки профиля, которые при этом являются наиболее… … Энциклопедия «Авиация»

ГОСТ 22833-77: Характеристики самолета геометрические. Термины, определения и буквенные обозначения — Терминология ГОСТ 22833 77: Характеристики самолета геометрические. Термины, определения и буквенные обозначения оригинал документа: 3. Базовая ось самолета ORXR Прямая, расположенная в базовой плоскости самолета, проходящая через базовую точку… … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации

ГОСТ Р 54580-2011: Воздушный транспорт. Требования и процедуры по контролю массы воздушного судна в процессе технической эксплуатации. Основные положения — Терминология ГОСТ Р 54580 2011: Воздушный транспорт. Требования и процедуры по контролю массы воздушного судна в процессе технической эксплуатации. Основные положения оригинал документа: 3.1.1 вертолет: Воздушное судно тяжелее воздуха, которое… … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации

Источник

Средняя аэродинамическая хорда

Смотреть что такое «Средняя аэродинамическая хорда» в других словарях:

СРЕДНЯЯ АЭРОДИНАМИЧЕСКАЯ ХОРДА — (САХ) хорда условного прямоугольного крыла ЛА, эквивалентного заданному крылу по площади и осн. аэродинамич. хар кам (с равными составляю щими полной аэродинамич. силы и аэродинамич. моментом тангажа), В долях САХ указываются центровка ЛА,… … Большой энциклопедический политехнический словарь

средняя аэродинамическая хорда — (САХ) — см. в статье Хорда … Энциклопедия «Авиация»

средняя аэродинамическая хорда — (САХ) — см. в статье Хорда … Энциклопедия «Авиация»

Средняя аэродинамическая хорда горизонтального оперения — 80. Средняя аэродинамическая хорда горизонтального оперения bA г.о Хорда, длина которой определяется из соотношения где bг.о (zг.о) длина проекции местной хорды горизонтального оперения на его базовую плоскость; z1 координата корневой хорды,… … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации

Средняя аэродинамическая хорда вертикального оперения — 90. Средняя аэродинамическая хорда вертикального оперения bА в.о Отрезок, длину которого вычисляют по формуле где длина проекции местной хорды на базовую плоскость вертикального оперения (черт. 6); y1 координата корневой хорды, выбираемой, как… … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации

Средняя аэродинамическая хорда крыла САХ — 44. Средняя аэродинамическая хорда крыла САХ bA Отрезок, параллельный базовой плоскости самолета, длина которого определяется из соотношения где z1, z2 координаты по оси OrZr плоскостей, определяющих размах крыла; b (z) длина проекции местной… … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации

Средняя — периодическое увлажнение пола, при котором поверхность покрытия пола влажная или мокрая; покрытие пола пропитывается жидкостями. Источник: МДС 31 12.2007: Полы жилых, общественных и производственных зданий с применением м … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации

Хорда — 1) Х. профиля характеризует размер профиля по потоку. Для симметричного профиля X. (см. ст. Профиль крыла) отрезок прямой, соединяющий носовую и хвостовую точки профиля, которые при этом являются наиболее удалёнными друг от друга точками профиля … Энциклопедия техники

хорда — хорда — 1) Х. профиля — характеризует размер профиля по потоку. Для симметричного профиля Х. (см. ст. Профиль крыла и рис. к ней) — отрезок прямой, соединяющий носовую и хвостовую точки профиля, которые при этом являются наиболее… … Энциклопедия «Авиация»

хорда — хорда — 1) Х. профиля — характеризует размер профиля по потоку. Для симметричного профиля Х. (см. ст. Профиль крыла и рис. к ней) — отрезок прямой, соединяющий носовую и хвостовую точки профиля, которые при этом являются наиболее… … Энциклопедия «Авиация»

Источник