Коэффициент тонкости - Fineness ratio
 | Эта статья включает в себя список общих Рекомендации, но он остается в основном непроверенным, потому что ему не хватает соответствующих встроенные цитаты. (Сентябрь 2008 г.) (Узнайте, как и когда удалить этот шаблон сообщения) |
В военно-морская архитектура и аэрокосмическая техника, то коэффициент тонкости отношение длины тела к его максимальной ширине. Короткие и широкие формы имеют низкий коэффициент тонкости, а длинные и узкие - высокие. Самолеты, которые проводят время в сверхзвуковой скорости, например то Конкорд, как правило, имеют высокую степень измельчения.
На скоростях ниже критическая машина, одна из основных форм сопротивления - это трение кожи. Как следует из названия, это сопротивление, вызванное взаимодействием воздушного потока с обшивкой самолета. Чтобы свести к минимуму это сопротивление, самолет должен быть спроектирован так, чтобы минимизировать открытую площадь кожи или «влажную поверхность». Одним из решений этой проблемы является конструкция фюзеляжа "яйцевидной формы", например, используемого на самодельных Questair Venture.
Теоретические идеальные тонкости фюзеляжей дозвуковых самолетов обычно составляют около 6: 1, однако это может быть скомпрометировано другими конструктивными соображениями, такими как требования к посадочным местам или размерам груза. Поскольку фюзеляж с более высокой тонкостью может иметь уменьшенную площадь оперения, это идеальное соотношение практически может быть увеличено до 8: 1.[1]
Однако у большинства самолетов коэффициент крупности значительно выше этого. Часто это происходит из-за конкурирующей необходимости размещать рулевые поверхности хвоста в конце более длинного момент рука для повышения их эффективности. Уменьшение длины фюзеляжа потребовало бы более крупных органов управления, что компенсировало бы снижение лобового сопротивления от использования идеального коэффициента тонкости. Примером высокоэффективной конструкции с несовершенным коэффициентом измельчения является Lancair. В других случаях проектировщик вынужден использовать неидеальную конструкцию из-за внешних факторов, таких как расположение сидений или размеры грузовых поддонов. Современное авиалайнеры часто имеют коэффициент крупности намного выше идеального, что является побочным эффектом их цилиндрического поперечного сечения, которое выбрано по прочности, а также обеспечения единой ширины для упрощения расположения сидений и воздушные перевозки умение обращаться.
Когда самолет приближается к скорость звука, ударные волны образуются на участках большей кривизны. Эти ударные волны излучают энергию, которую должны подавать двигатели, энергию, которая не идет на ускорение полета самолета. Похоже, это новая форма перетаскивания, называемая волновое сопротивление - который достигает пика примерно при трехкратном сопротивлении на скоростях даже немного ниже критическая машина. Чтобы свести к минимуму волновое сопротивление, кривизна самолета должна быть минимальной, что подразумевает гораздо более высокие коэффициенты тонкости. Вот почему у высокоскоростных самолетов длинные заостренные носы и хвосты, а фонарь кабины примыкает к линии фюзеляжа.
С технической точки зрения, наилучшие характеристики сверхзвуковой конструкции типичны для двух «идеальных форм»: Тело Сирс-Хаака который указывается с обоих концов, или фон Карман оживе, имеющий тупой хвост. Примеры последней конструкции включают Конкорд, Истребитель F-104 и XB-70 Валькирия, хотя в той или иной степени практически каждый послевоенный самолет-перехватчик показал такой дизайн. Конструкторы ракет еще меньше заинтересованы в характеристиках на малых скоростях, а ракеты обычно имеют более высокий коэффициент тонкости, чем большинство самолетов.
Появление самолетов с более высоким коэффициентом измельчения также внесло новую форму нестабильности, инерционная муфта. Когда двигатели и кабина отодвинулись от самолета центр массы инерция качения этих масс выросла, чтобы преодолеть силу аэродинамических поверхностей. Для борьбы с этим эффектом используются различные методы, в том числе слишком большие элементы управления и системы повышения устойчивости.
Рекомендации
- ^ Роскам, янв (2003). Конструкция самолета, часть 3. ISBN 9781884885563. Получено 14 июн 2016.