Р1.»Основы аэродинамики»

1.Виды аэродинамических труб.

Аэродинамические эксперименты проводят в аэродинамических трубах, где создается искусственно регулируемый поток воздуха. При этом используется закон обращения движения, в соответствии с которым сила, действующая на тело, движущееся в среде со скоростью V, равна силе, действующей на тоже тело, закрепленное неподвижно и обдуваемое потоком с той же скоростьюV.

Модель устанавливается неподвижно. В трубе необходимо создать равномерный поток, имеющую одинаковую плотность и температуру. В аэродинамических трубах определяют силы, действующие при полете ЛА, находят оптимальные формы последних, исследуют устойчивость и управляемость. Форма автомобилей в настоящее время!!!

Два вида аэродинамических труб: АТ прямого действия. АТ прямого типа – простота конструкции.

В АТ замкнутого типа входная и выходная части соединены между собой, такие трубы более экономичны, т. к. энергии вентилятора частично используется повторно. АТ предназначены для исследований в области сверхзвуковых скоростей. В общих чертах они похожи, но сверхзвуковые имеют рабочую часть в виде сопла Лаваля (сужающаяся в расширяющуюся). Для измерения сил и моментов используются аэродинамические весы.

Помимо труб, применятся «летающие лаборатории» — спецальные самолеты с приборным оборудованием.

2.Строение атмосферы.

Земля окружена газовой оболочкой, которая создает условия жизни и защищает от радиации. Атмосфера – та часть газовой оболочки, которая вращается вместе с Землей.

Полеты ЛА происходит в атмосфере, и поэтому зависят от нее.

Воздух, как и любой газ обладает неограниченной возможностью расширяться и равномерно заполнять весь объем; в то же время воздух, находясь в гравитационном поле Земли обладает большим весом (51.7*10^18 Н). (поэтому плотность и давление по высоте изменяются)!!!

Воздух – механическая смесь газов (азот~78 %, кислород~21 %, аргон~0.93 %, [СО, водород, неон, гелий]~0.07 %). Этот относительный состав до Н=90км практически не изменяется. Неравномерный нагрев участков Земли, вращение Земли способствуют развитию воздушных ***** (слоистое течение). В слоях атмосферы меняется не только состав, но и температура.

Из-за вращения атмосфера сплющенанад полюсами иразбухает над экватором.

Тропосфера (8-18км) характеризуется интенсивным перемещением воздуха, наличием облачности, осадков, понижением температуры по высоте (в среднем на 1000м температура уменьшается на 6.5С. (–70С до +55С). В верхних слоях тропосферы температура – 56.5С. В тропосфере сосредоточено ~20 % всей массы атмосферы.

Стратосфера (до 55км) в нижних её слоях до ~25км постоянная температура воздуха, далее на больших высотах температура повышается.

Паузы – переходные зоны между основными слоями атмосферы. Наибольший интерес – тропопауза (между тропосферой и стратосферой) – это зона основных полетов современных самолетов.

3.Вязкость воздуха.

На аэродинамические силы большое влияние оказывают вязкость, а при больших скоростях и сжимаемость воздуха.

Вязкость– сопротивление относительному смещению слоев. Оценивается коэффициентами:

 = динамическая вязкость,

 = абсолютная вязкость,

 = плотность,

 = /.

Вязкость газа с повышением температуры возрастает. Вязкость жидкостинаоборот.