Основы аэродинамики ВС

(газов) и о механическом взаимодействии между воздушными потоками и телами,

которые в нем находятся.
Под потоком подразумевается масса воздуха, движущаяся относительно какого-либо тела. +
Основная задача, которая решается аэродинамикой в интересах авиации, заключается в определении сил и моментов, действующих на самолёт при различных условиях полёта. +
Теоретическая аэродинамика использует общие законы физики и термодинамики и опирается на эти науки. Основные законы аэродинамики выведены для идеального газа и установившегося потока.
Идеальным газом принято считать такой газ, в котором отсутствуют силы вязкости, а молекулы газа не имеют объема.
Установившийся поток – это такой поток, в каждой точке которого параметры газа не изменяются с течением времени.

весь газ, а струйку. Зависимости, полученные для струйки, будут справедливы

для всего потока.
Полностью определяют состояние воздуха следующие характеристики: давление, температура, плотность и сжимаемость. Остальные характеристики воздуха являются производными основных параметров.
Уравнение состояния воздуха

p – давление
υ – удельный объем
R – газовая постоянная (8,31 Дж/(моль*К) )
T – температура
Уравнение неразрывности


ρ – плотность воздуха
S – площадь сечения трубки
V – скорость воздуха в сечении
ρ∙V – удельный расход воздуха

и наоборот.
Уравнение энергии (закон Бернулли)


Величина р называется статическим давлением (атмосферным

давлением на высоте полета), а величина - скоростным напором, или динамическим давлением.
Следовательно, в любом произвольном сечении установившегося потока воздуха сумма статического и динамического давлений есть величина постоянная. Это означает, что большей скорости потока соответствует меньшее статическое давление, поэтому применительно к рис. можно записать:

и заднюю точки профиля крыла.
Углом атаки крыла α называется угол

между хордой крыла и направлением скорости невозмущенного потока.

приводит, согласно уравнению неразрывности, к уменьшению скорости потока. Это в

свою очередь, в соответствии с законом Бернулли, обуславливает увеличение давления в передней части крыла. Обтекая верхнюю и нижнюю поверхности крыла, струйки сужаются, скорости обтекания увеличиваются, а давление уменьшается. При этом местные скорости обтекания VМ превышают скорость невозмущенного потока V.

тела действуют разные силы давления, результирующая их будет отлична от

нуля.
Это различие давлений в разных точках поверхности движущегося крыла является основным фактором, обусловливающим появление аэродинамических сил.

Нетрудно заметить, что степень деформации струек в потоке будет зависеть от конфигурации тела и его положения в потоке. Зная спектр обтекания тела, можно для каждой его точки подсчитать величину давления воздуха и таким образом судить о величинах и характере действия аэродинамических сил.

потока обозначается X и называется лобовым сопротивлением, а проекция направленная

перпендикулярно потоку, обозначается через Y и называется подъемной силой. Точку приложения силы R называют центром давления. Эмпирически установлено, что:


cR, cY, cX – коэффициенты полной аэродинамической силы, подъемной силы и лобового сопротивления соответственно;
S – площадь крыла в плане;
- скоростной напор.