В аэродинамике — форма поперечного сечения крыла, лопасти (пропеллера, ротора или турбины), паруса или другой гидроаэродинамической конструкции.

Развитие профилей крыла с 1908 по 1944 годы

Тело в форме профиля крыла, двигаясь в потоке газа или жидкости, создаёт подъёмную силу, перпендикулярную направлению потока (теорема Жуковского). Профили для дозвуковых скоростей имеют характерную форму с закруглённой передней и острой задней кромками, часто с асимметричной кривизной. Для сверхзвуковых скоростей обтекания профили обычно имеют острые кромки и малую относительную толщину (отношение толщины профиля к хорде, выражаемое в процентах). При дозвуковых скоростях обтекания основная часть подъёмной силы создаётся за счёт разрежения (подсоса) над профилем, а при сверхзвуковых скоростях обтекания — преимущественно за счёт повышения давления (подпора) под профилем. Такое различие в формах профилей обусловлено особенностями взаимодействия потока с поверхностью при разных скоростях.

Классический профиль

править

Классический аэродинамический профиль крыла характеризуется выпуклой верхней стороной и практически прямой нижней стороной.

Подъемная сила крыла рассчитывается по следующей формуле:

 
Примеры профилей крыла

 , где:

  — подъёмная сила (Н),
  — коэффициент подъёмной силы, зависящий от угла атаки (находится опытным путём для разных профилей крыла),
  — плотность воздуха на высоте полёта (кг/м³),
  — скорость набегающего потока (м/с),
  — характерная площадь (м²).

Формула для расчёта лобового сопротивления сходна с вышеприведённой, за исключением того, что используется коэффициент лобового сопротивления   вместо коэффициента подъёмной силы  .[1]

 
Подъемная сила крыла

Суперкритический (сверхкритический) профиль

править

Суперкритический (сверхкритический) профиль предназначен прежде всего для задержки возникновения волнового сопротивления в трансзвуковом диапазоне скоростей.

Связанные определения

править
  • Профиль, имеющий вытянутую вдоль потока форму, скруглённую к потоку переднюю кромку и острую заднюю кромку, называется крыловым профилем;
  • Хорда — отрезок прямой, соединяющей две наиболее удаленные друг от друга точки профиля[2];
  • Длина профиля — длина хорды;
  • Толщина профиля — максимальный размер в направлении, перпендикулярном хорде;
  • Угол атаки — угол между направлением скорости набегающего потока и хордой;
  • Относительная толщина профиля — отношение толщины профиля к его длине.

См. также

править

Примечания

править
  1. Аэродинамические характеристики крыла. clstunt.ru. Дата обращения: 12 октября 2023.
  2. Военно-авиационный словарь : [рус.] / П. Ф. Березин и др.. — М. : Воениздат, 1966. — 472 с.