Определение положения аэродинамического фокуса самолета

Страница 1

Фокусом самолета называется точка на продольной оси самолета, относительно которой коэффициент продольного момента mz не зависит от угла атаки. Другими словами, фокус является точкой приложения приращения аэродинамической силы при изменении угла атаки. Измеряется положение фокуса относительно САХ.

Расчет положения фокуса совместно с определением центра тяжести позволяет сделать вывод о продольной статической устойчивости самолета.

При малых значениях угла атаки (коэффициента су) коэффициент mz линейно зависит от угла атаки α и су

(2.4)

где – степень продольной статической устойчивости,

(2.5)

– координаты центра тяжести самолета и фокуса относительно носка САХ в долях bА; - нулевой момент самолета.

= 2,5; = – 0,02

Для обеспечения продольной устойчивости необходимо, чтобы фокус самолета находился позади центра тяжести, т.е. <0.

Значение приближенно определяется соотношением

(2.6)

где – координата фокуса крыла;

(2.7)

Здесь – фокус профиля со средней толщиной крыла;

(2.8)

– изменение координаты фокуса от влияния сжимаемости воздуха в диапазоне чисел Маха М* < М < 1,2

;

– сдвиг фокуса вследствие влияния фюзеляжа

(2.9)

Здесь kF = – 1,6 – коэффициент, находится в зависимости от удлинения фюзеляжа λФ и отношения хФ/lФ (хФ – координата центра тяжести самолета относительно носка фюзеляжа определяется из расчета, что положение центра тяжести относительно САХ известно; SФ – площадь проекции фюзеляжа в плане можно приближенно определить по формуле = 473,2; – производная су по α для соответствующего режима полета, 1/град;

– сдвиг фокуса в долях bA для самолета классической схемы с хвостом ГО находится по формуле

(2.10)

Здесь LГО – плечо ГО, отсчитываемое от фокуса без ГО, определяемого координатой (хF кр + хF Ф), до четверти средней хорды ГО; – производная сУ ГО по углу атаки ; εα – производная угла скоса потока у ГО по углу атаки крыла достигает значений 0,4 – 0,6 и рассчитывается по эмпирической формуле