Главная / Обучение / Теория / Составляющие аэродинамического сопротивления

Коэффициент аэродинамического сопротивления C_x имеет три составляющих: сопротивление давления, трения и индуктивное сопротивление.

Сопротивление давления определяется формой профиля крыла.

Сопротивление трения зависит от шероховатости обтекаемых поверхностей.

Рассмотрим подробнее индуктивную составляющую. При обтекании крыла над верхней и под нижней поверхностями давление воздуха разное. Внизу больше, наверху меньше. Собственно, это и определяет возникновение подъемной силы. В "середине" крыла воздух течет от передней кромки к задней. Ближе к законцовкам картина обтекания меняется. Воздух, стремясь из зоны повышенного давления в зону пониженного давления, перетекает из-под нижней поверхности крыла на верхнюю через законцовки. Поток закручивается. За концами крыла образуются два вихря. Их часто называют спутными струями. Энергия, затрачиваемая на образование вихрей, определяет индуктивное сопротивление крыла. Сила вихрей зависит от размеров, формы крыла, разницы давлений над верхней и под нижней поверхностями.

Рис. 1.45. Образование вихрей на законцовках крыла.

За тяжелыми самолетами образуются мощные вихревые жгуты, которые сохраняют свою интенсивность на дистанции до 10-15 км. Они могут представлять опасность для летящего сзади самолета, особенно когда в вихрь попадает одна консоль. Эти вихри можно увидеть, если понаблюдать за приземлением самолетов. В момент касания взлетно-посадочной полосы за самолетом образуется шлейф пыли, который мгновенно закручивается в вихрях.

Рис. 1.46. Образование спутных вихрей за самолетом Ан-2.

Вихри за сверхлегкими ЛА (СЛА) намного слабее, но ими тоже нельзя пренебрегать, так как попадание параплана в подобный вихрь вызывает тряску аппарата и может спровоцировать сложение купола.

Существует несколько способов уменьшения индуктивного сопротивления.

Увеличение удлинения крыла уменьшает площадь областей крыла, "работающих" на создание вихрей.

Наверное, вы замечали, что все птицы-парители имеют крылья с весьма значительным удлинением.

Рис. 1.47. Паритель.

Установка концевых шайб затрудняет процесс перетекания воздуха через законцовки и, таким образом, уменьшает индуктивное сопротивление.

Концевые шайбы — это обычно расположенные вертикально плоскости, устанавливаемые на законцовках консолей.

Рис. 1.48. Уменьшение индуктивного сопротивления
с помощью концевых шайб.

Отрицательная крутка крыла.

Уменьшение углов атаки на законцовках консолей уменьшает разницу давлений на законцовках и, следовательно, интенсивность образования вихрей. Однако в парапланеризме этот способ не применяется, так как существенно уменьшает стабильность купола.