к библиотеке  к оглавлению  FAQ по эфирной физике  ТОЭЭ  ТЭЦ  ТПОИ  ТИ  

РЕАЛЬНАЯ ФИЗИКА

Глоссарий по физике
А  Б  В  Г  Д  Е  Ж  З  И  К  Л  М  Н  О  П  Р  С  Т  У  Ф  Х  Ц  Ч  Ш  Э  Ю  Я  

Аэродинамическое сопротивление
Аэродинамическое сопротивление (лобовое сопротивление) - составляющая аэродинамич. силы RA, с к-рой газ (воздух) действует на движущееся в нём тело (см. Аэродинамические сила и момент). Возникает вследствие необратимого перехода кинетич. энергии тела в тепловую. А. с.- одна из важнейших аэродинамич. характеристик летат. аппарата, определяющих его лётно-техн. данные, в частности требуемую тягу двигат. установки. Оно зависит от формы и размеров тела, его ориентации к направлению движения (или к скорости набегающего потока), от скорости движения, а также от свойств и состояния среды, в которой движется тело.

Характеризуется Аэродинамическое сопротивление безразмерным коэф. Сха (см. Аэродинамические коэффициенты ).А. с. является суммой проекций на ось распределённых по поверхности тела нагрузок, направленных по нормали (давление) и касательной (вязкое трение) к этой поверхности. Рассеяние кинетич. энергии и превращение её в тепловую происходит посредством образования вихрей, ударных волн, аэродинамического нагрева поверхности.

В идеальной, несжимаемой жидкости вихреобразо-вание и образование ударных волн невозможно, а поэтому, теоретически, не возникает и Аэродинамическое сопротивление (см. Д' Аламбера-Эйлера парадокс). Наличие вязкости в реальных средах приводит к А. с. трения, а также к отрыву потока от тела, влияющему на распределение давления по поверхности тела. Возникновение ударных волн изменяет величину и распределение давления по поверхности тела, а также сказывается на сопротивлении трения (напр., стимулирует переход от ламинарного течения к турбулентному). T. о., А. с. тела формируется в сложном взаимодействии перечисленных явлений, и вклад этих явлений в создание А. с. различен.

При дозвуковом течении осн. вклад в Аэродинамическое сопротивление вносят сопротивление трения и отрыв потока с вихреобразованием, причём для хорошо обтекаемых тел (крылья, тонкие тела вращения при малых углах атаки и скольжения) - сопротивление трения, а для плохо обтекаемых - отрыв потока, вихреобразование. Режим и характер вязкого течения зависят от Рейнолъдса числа Re (рис. 1).

В области дозвукового течения, когда возникают локальные зоны, где местная скорость течения достигает, а затем и превышает скорость звука, Сха быстро растёт (рис. 2). 

Рис. 1. Зависимость коэффициента аэродинамического сопротивления Сха от Rе при дозвуковых скоростях.

Рис. 2. Зависимость Cxa от числа М при коэффициенте подъемной силы Cya = 0. Заштрихованная область - вклад волнового сопротивления, Mкр - значение числа Маха, при котором начинают возникать зоны со сверхзвуковой скоростью (M > 1).

Аэродинамическое сопротивление, обусловленное диссипацией кинетич. энергии летящего тела в ударных волнах, наз. волновым сопротивлением; оно вносит основной вклад в А. с. при больших сверхзвуковых скоростях для затупленных тел (например, спускаемых аппаратов). Часть Аэродинамическое сопротивление, связанную с созданием подъёмной силы, наз. индуктивным сопротивлением. Оно, также как и волновое, изменяет распределение давления в результате вихреобразования и отрыва потока. Сопротивление при нулевой подъёмной силе (для симметричного крыла - при a=0) иногда наз., в отличие от индуктивного, профильным сопротивлением. Тогда коэф. Аэродинамическое сопротивление тела

где - коэф. сопротивления давления и трения, характеризующие профильное сопротивление, - коэф. волнового, - коэф. индуктивного сопротивления.

Осн. метод определения А. с.- аэродинамический эксперимент.

Литература по аэродинамическому сопротивлению

1. Фабрикант H. Я., Аэродинамика, M., 1964; 
2. Лойцянский Л. Г., Механика жидкости и газа, 5 изд., M., 1978; 
3. Аржаников H. С., Мальцев В. H., Аэродинамика, M., 1952; 
4. Аржаников H. С., Садекова Г. С. Аэродинамика больших скоростей, M., 1965. 

Ю. А. Рыжов

к библиотеке  к оглавлению  FAQ по эфирной физике  ТОЭЭ  ТЭЦ  ТПОИ  ТИ