Задачка для начинающих аэродинамиков на ночь.

Модель самолета выполнена в геометрическом масштабе 1:8 (один сантиметр линейного размера модели равен 8 сантиметрам линейного размера реального самолета). Во сколько раз будут отличаться аэродинамические силы, действующие на модель и на реальный самолет, если оба летят с одинаковой скоростью, на одном и том же докритическом угле атаки, угле скольжения и прочая и прочая?

Поздравляю того, кто правильно ответит. Вы выиграли прицеп говна ничего! По нынешним временам не так уж и плохо!

Доп: средняя плотность, профили, обшивка, вся ерунда, все одинаковое.

Доп2: во сколько раз средняя плотнось модели должна быть меньше (больше?), чтобы она выполняла горизонтальный полет на том же режиме?

Аэродинамический Сокол

#авиатехнологии
#аэродинамика

Ответ на задачу.

В принципе, справились. В первом приближении, аэродинамические силы будут в 64 раза меньше, т.к. они пропорциональны характерной площади, а площадь это вторая степень линейных размеров. Масса (вес) при той же средней плотности будет в 512 раз меньше, т.к. она пропорциональна объему, т.е. третьей степени линейных размеров. Значит, чтобы уменьшить вес не в 512 раз, а в 64, нужна в 8 раз большая средняя плотность.

Во втором приближении правильный ответ: да кто ж его знает? Это потому, что критерии подобия (а именно число Re) не соблюдены. Там, где на натурном самолете уже будет турбулентный поток, на модели будет еще ламинарный, потомучто местное число Re пропорционально линейным, а не относительным размерам. Погрешность будет в несколько раз, но не в десятки, так что в порядок мы попали.

Вы спросите, а как тогда исследуют модели самолетов, как добиваются подобия по числу Re? Ну, начнем с того, что иногда и не добиваются и ничего страшного, но когда добиваются то делают это всякими свистелками-перделками по типу изменения плотности газа внутри трубы и(или) температуры.

Почаще что-ли кидать задачки всякие?

Аэродинамический Сокол

#аэродинамика
#авиатехнологии

ЗАДАЧКА

Придумал вам еще простенькую задачку на внимательность. Для начинающих любителей эирбаса.

Челищев и Виктор Палыч взлетают из декабрьского дождливого Петербурга на работоспособном согласно MEL А320 без (!) пассажиров. После взлета занимают высоту 1000 ( 300 метров) и ставят РУДы на малый газ. Вопрос - как будет вести себя самолет, если оба пилота не будут вмешиваться в управление?

Не торопитесь отвечать, подумайте.

Парящий Сокол

#авиазадача
#аэродинамика
#А320

Челищев расстроен, что никто из вас до конца задачку не решил, а Виктор Палыч доволен, что был такой живой интерес. Ну давайте разбираться.

Во-первых самолет будет в Normal Law со всеми защитами, иначе он не вылетной.
Во-вторых, включен ли автомат тяги, автопилот, директора - это не важно. Автомат тяги отключится, когда РУДы будут на МГ. Автопилот тоже потом отключится, директора ни на что не влияют.

В идеально спокойной атмосфере будет происходить следующее. Скорость начнет плавно уменьшаться до V alpha prot, далее самолет зафиксирует угол атаки, на котором это произошло, и, так как тяги ему для ГП не хватает (для уникумов отдельно: при -40 тяги на МГ для ГП тоже хватать не будет), плавно блинчиком будет снижаться до известного результата.

Задачка с заковыкой. Взлетают в Питере, в декабре в дождь. Когда в Питере в декабре дождь? Когда идет вынос теплой вм с юга в циклоне. Значит дует сильный ветер. Высота 1000 футов находится в слое, где влияние трения поверхности велико (до 1500 м) и сильный ветер, как бы закручиваясь об поверхность, создает роторы и болтает самолет.

Поэтому, при достижении V alpha prot рано или поздно самолет болтнет, увеличит его угол атаки, и он "сядет" на защиту Alpha Floor - двигатели автоматически выйдут на взлетный режим. Самолет начнет набирать высоту на угле атаки Alpha Prot. Далее самолет рано или поздно болтнет в сторону уменьшения угла атаки и он покинет защиту AoA protection (но двигатели все еще будут работать на взлетном TOGA LOCKED). Самолет начет в горизонтальном полете разгоняться, пока не превысит максимальную скорость, тогда уже подключится защита по скорости, которая будет увеличивать тангаж. Так Виктор Палыч и Челищев помчат прямиком в космос на практический потолок.

Как-то так.

Парящий Сокол

#авиазадача
#аэродинамика

Кстати, чуть не забыл. Мне абсолютно справедливо указали на неправильное решение своей же собственной задачки.

Во-первых, таки да, по MEL может быть неисправен автомат тяги, и самолет все равно вылетной. Тогда при установке МГ он пойдет блинчиком вниз.
Во-вторых, таки снова да, чтобы покинуть AoA Prot надо давить стик от себя, от флуктуации угла атаки он эту защиту не покинет (по крайней мере, это следует из текста FCOMа). В таком случае самолет (при исправном АТ) все равно пойдет в космос, но просто на V Alpha Prot.

Был не прав.

Парящий Сокол

#авиазадача
#аэродинамика
#A320

Занимаюсь научной работой, пропади она пропадом, отрисовываю некоторые рисунки, так вот буду заливать их сюда, чтобы хоть какой-то толк от них был. Вдруг кому полезно будет.

На рисунке демонстрируются особенности обтекания стреловидного крыла конечного размаха, главная из которых - это четко выраженный пространственный характер обтекания такого крыла. Компонента скорости воздушного потока, нормальная к кромке крыла, тормозится в районе носка профиля, далее наоборот сильно разгоняется в районе точки максимальной толщины, а потом снова тормозится. Компонента скорости вдоль передней кромки крыла ничем не тормозится и остается неизменной вдоль всей кромки. Таким образом вблизи передней кромки стреловидного крыла, где нормальная компонента скорости заторможена, а тангенциальная остается прежней, организуется некоторое течение воздуха от плоскости симметрии крыла (от центроплана) к законцовкам крыла. На рисунке это течение показано двумя бледно-серыми стрелками.

Ну течет и течет, что бубнить то? На самом деле, печали от такого течения нет, казалось бы никакой, но это только в зоне 2, где участок стреловидного крыла работает как прямое крыло со скольжением. Местный угол скольжения в этой зоне равен углу стреловидности крыла (голубенькие углы, теорема о перпендикулярах).

Однако, в области 1 это течение взаимодействует с таким же течением на втором полукрыле и создает область подпора вблизи передней кромки корневых профилей крыла . Этот эффект называется срединным. Профили в этой зоне работают с меньшим скольжением (фиолетовый уголок).

В области 3 течение вдоль передней кромки встречает воздух, перетекающий с нижней поверхности крыла. В месте их встречи они сужают линии тока, увеличивая местные скорости и создавая область разряжения вблизи передней кромки. Этот эффект называется концевым эффектом.

Аэродинамический Сокол

#авиатехнологии
#аэродинамика

Последнее мое изваяние в виде анимации на тему динамики полета. Сначала введение.

Предыдущие посты серии про динамику полета: 1, 2, 3, 4.

Парящий Сокол

#авиатехнологии
#аэродинамика

Продолжение.

ДОП. Мобильный телеграм шакалит качество. С компуктера все нормально

Предыдущие посты серии про динамику полета: 1, 2, 3, 4, 5.

Парящий Сокол

#авиатехнологии
#аэродинамика

Надо бы, конечно, написать и про авиацию и что-нибудь неприменно умное. Сложно, но я попробую. Этот пост, надеюсь, будет полезен студентикам-пилотам.

Есть в авиации много неприложных истин. То, что они написаны кровью, звучит, конечно, пафосно, но, тем не менее, это так. Одна из них звучит так. То, что вы знаете на земле на пятерку, в самолете вы знаете на четверку, в небе на тройку, а в критической ситуации на двойку, в самом лучшем случае - с плюсом. Придумал это не я, это известно с давних времен. Еще Михаил Михайлович Громов об этом писал.

Например, если вы знаете все три способа полета с отказавшим двигателем, разобрались в моментах, силах, частных производных, разобрались почему именно шарик не показывает скольжение и почему при нулевом скольжении он будет наполовину в сторону работающего двигателя - уверяю вас, когда дрыгатель у вас даст дуба на взлете, вы будете помнить одно - блять, надо нажать ебаную педаль! И то, если повезет, и выплеснувшийся норадреналин отключит вам только 99% коры гм. Но скорее всего, он отключит 100.

Если же вы, ну крепко-накрепко запомните, что при отказе двигателя надо давать ногу, а эти ебучие частные производные вообще какая-то херня, высосаная из пальца - поздравляю. Когда откажет двигатель, знаете, до какой установки скукожется ваше сознание? Проспойлерю - до той, которая вдолбится в мозг после многих сотен взлетов с двумя работающими двигателями - после взлета крен ноль! И будете шерудить в поперечном канале - элерончики, интерцепторы, скольжение - чистый кайф. Веселье вам обеспечено.

Старина Уайлд говаривал: "You can never be overdressed or overeducated" В чем был не прав этот добряк?

Сокол

#аэродинамика
#будниэкипажа