Aerodünaamika teise KT materjal (2)

Tegijapoiss
Aerodünaamika teise KT konspekt (peamiselt eksamiks ja oma konspekti ja “Õpime Lendama” põhjal)
Lennates kasulikul kohtumisnurgal on horisontaallennul vajalik tõmme minimaalne .
Väljalastud tagatiibade korral suureneb tiiva tõstejõu koefitsent .
Läbivooluga esitiivad – parandavad tiiva tõsteomadusi suurtel kohtumisnurkadel
Jääva kiirusega tõusul on jõudude jaotus järgnev : tõstejõud on võrdne lennusuunaga risti oleva raskusjõu komponendiga , tõmme on võrdne tahapoole suunatud raskusjõu komponendi ja takistuse summaga .
Lennuki maksimaalne lauglemiskaugus on kõige suurem kui mitte kasutada esi ega tagutiibu.
Lennukiiruse suurendamiseks horisontaallennul tuleb suurendada tõmmet ja vähendada kohtumisnurka (vist).
Tõusurežiimis lendavas lennukis mõjuvad normaalkoormus alla 1g ja negatiivne pikikoormus alla 1g .
Ühtlase kiirusega sooritatud surmasõlmes mõjuvad lennukis ülemises ja alumises punktis vaid normaalkoormus , mujal trajektoori osas normaalse ja pikikoormuse summa.
Tiiva mehaniseerimine on igast mehaaniliste viisidega tiiva tõstejõud muutmine et erinevatel kiirustel tõstejõudu muuta. Selle abil suurendatakse kriitlist kohtumisnurka ja tiivapindalat ja ühtlasi ka tõstejõu koefitsenti.
Eestiivad :
Fikseeritud eestiib - tiiva ninaosa pmst langetatakse allapoole ja sellega tehakse tiib alt kumeramaks ja suurendatakse tõstejõudu. Lihtne aga suuremtakistus normaallennul (kanali otstes tekivad lisakeerised) .
Piluga eeltiib – Tiiva nina liigub ette poole ja tekitab pilu , mis puhub ära keeriste ala ja laseb sellega kohtumisnurka suurendada. See võib olla automaatselt avaneb mis tähendab et automaatika avab teatud kiirustel ise pilu.
Kriegeri eeltiib – selle puhul lihtsalt mingi jublakas tuleb tiiva alt välja ja suurendab kumerust .
Tagatiivad :
Lihttagatiib - Annab suurema tõstejõu koefitsendi ja sellea väiksema kiiruse õhuspüsimiseks. Tiiva tagaosa lihtsalt paindub alla kumeruse tekitamiseks. Puuduseks on kriitilise kohtumisnurga vähenemine , kuna allakallutatud tagatiiva kohal tekib tugev keeriste ala. Ja samas allakallutamine nõuab suurt jõudu.
Maandumisklapp – Lihtsam kuid haielt suure takistusega . Mingi plaat pmst tagant laskub alla.
Piluga tagatiib - Tekitab taha pilu ja aeglustab õhu segunemist , töötab paremini kui lihttagatiib. Normaallennul tekib küllaltki suur takistus kanali otstele tekivate keeriste tõttu. Puhub ära tiival tekkivad keerised.
Diferentsiaal tagatiib – ehituslikus mõttes lihtsam . Lisatakse pmst mingi väike julla , et ehitusse sekkuma ei peaks.
Fowleri tagatiib – suurendab tiiva panda . Tuleb tiiva seest välja ja ühtlasi tekitab pilu. Väga piluga tagatiiva sarnane. Võib ka mitmeastmeline olla.
Kaasaegsed tiivad koosnevad igast jamast korraga.
Spoilerid - nende abil muudetakse juhtimist.
Diferentsiaalspoilerid – Kasutatakse pmst kallaku juhhtimiseks . Mingi nö plaat tuleb tiiva juures üles/alla ja takistab õhu liikumist .
Õhupidurid – Mingi plaat tuleb tiiva seest vb 90 kraadise nurga all välja ja võtab lennuki hoo maha vms. Samuti on olemas tõstejõu blokeerijad , mis näiteks pärast maandumist üles tõstetakse et lennuk uuesti üles pärast maandumist ei tõuseks. Õhupidur muudab tiiva lamedaks .
Lennuki kahjulik takistus – takistus mida tekitavad lennukile mitte tõstejõudu tekitavad osad . Mida väiksem on kahjuluk takistus , seda suurem on lennuki väärtus.
Lennukikogutakistus pole üksikosade takistuste summa vaid tekib mingi lisatakistus – interferentstakistus – mis tekib komponentide ühendamisel , näiteks tiiva ja kere kokkupuute juures tekib nö kanal. Interferents takistus on tema takistuse erinevus kogutakistusest. Tekib kumerate pindade liitumiskohtadel
Induktiivtakistus – Tekib vaid neil kehadel mis omavad tõstejõudu . Õhuvool mis tiiba läbib tavaliselt nö libiseb üle tiiva . Aga teatud kohtumisnurkade juures juhtub see et nurk on liiga suur et õhk sellest üle libibiseks ja jääb nö õhu auk tiiva alumise osa otsa ja ülemise õhuvoolu alumise osa vahele . Kuna loodusele tühjad kohad ei meeldi , siis tungib õhk alt tiiva peale , tiiva tagant ja see takistab õhu liikumist ja takistab lendamist. Seda saaks vältida rõhkude ühtsustamisega tiiva all ja peal või tiiva lõputult pikaks tegemisega . Mõlemad on aga võimatud . Aga selle vähendamiseks tuleks tiivad võimalikult pikad teha või vähendada tiibade V kuju või muuta need isegi negatiivseks. Induktiivtakistus vähendab veidi maalähedal sõitmine , tekib mingi õhupadja sarnane staff . See on pöördvõrdeline kiiruse ruuduga .
Kujutakistus – tekib lennukikuju tõttu.
Hõõrdetakistus – tekib pindade vähese sileduse tõttu.
Kogutakistus – Parasiittakistus(kahjulik) + induktiivtakistus
Kasulik kiirus – on kiirus mis vajalik kõige vähem tõmmet
Takistused tulevad väikeste kiiruste juures välja . Suurte kiiruste juures mõjutavad vähem.
Lennurežiimid:
Horisontaallend – ühtlane sirgjooneline liikumumine . Y=G ; T=X
Vajalik kiirus – Kiirus mis on antud kohtumisnurga juures vajalik horisontaallennuk.
Nurk sõltub tõstejõust ja vastupidi.
Horisontaallennuks vajalik tõmme – on tõmme mis on vaja kiirusel kogutakistuse ületamiseks.
Olemasolev tõmme – mingi maksimaalne tõmme antud kiiruse juures
Horisontaallennuks vajalik võimsus N=T*v T= tõmme
Ökonoomne kiirus – kiirus mille juures võimsus on minimaalne
Propelleriga lennukil sõltub tõmme mootori võimsusest.
Tõusurežiim – sirgjooneline ja ühtlane tõusev lend . Y= G1 = G * cos ; T= X+G2 = X+G*sin
Lauglemisrežiim – Y=G1 = G*cos ; X= G2 = G*sin
Lennukid mis on disainitud väga lühikesele rajale maanduma ei saa omada head aerodünaamilist väärtus millegi tõttu. Purilennukitel on vaid lauglemisrežiim.
Tiiva polar on graafik mis iseloomustab tiiva profiili. Koostatakse aerodünaamilistes tunnelites ja laboratooriumites jne. K = vhor/vvert . Vertikaalteljel on tõstejõud koefitsent ja horisontaalteljel takistusjõu koefitsent . Graafikult same kriitlise kohtumisnura leida ja nulltõstejõu nurga. Lisaks veel minimaalse takistuse kohtumisnurga ja kasuliku kohtumisnurga ( K on maksimaalne).
X=Cx pv2/K * S
Ülekoormus = Raskusjõud + Inertsjõud
Kui lennuk surmasõlme teeb , siis millegi tõttu mõjub ülal ja all vaid normaalkoormus ˇ1g ja mujal inertsjõudude ja raskusjõudude summa.
Mida raskem on lennuk , seda suuremat kiirust ta horisontaallennuks vajab . Mida suuremat kohtumisnurka me kasutame , seda väiksemat kiirust on meil vaja. Tiiva pindala suurenedes saab ka kiirusi vähendada . Õhutiheduse vähenedes on lendamiseks suuremaid kiirusi vaja. Mida väiksema kiirusega lendame seda suurema kohtumisnurgaga tuleb horisontaallennul lennata . Kui me suudame vältida kallakuid , ei kaldu lennuk kursist kõrvale. Tagatiibu võib vaid teatud kiiruste juures kasutada , liiga suure kiiruse juures tuleb kiirust vähendada et tagatiibu kasutada. Tõusu lennul on tõstejõud väiksem raskusest. Tõusurežiimil mida suurem on tõusunurk , seda väiksemat tõstejõudu , kuid suuremat tõmmet vajame . Mida suurema nurgaga tõuseme , seda väiksema kiirust samal kohtumisnurgal vajame .
Mida suurem on tõmbe ülejääk , seda suurema nurgaga lennuk soovitud kiirusel tõuseb . On suurim Ökonoomsel kiirusel .
Vertikaalne tõusukiirus on kõrgus mille lennuk ühe minuti jõõksul tõuseb. Mida suurem on võimsuse ülejääk , seda suurema vertikaalkiirusega lennuk tõuseb . Kuna võimsuse ülejääk on tavaliselt kõige suurem kasulikul kohtumisnurgal siis : tõustes kasulikul kiirusel saavutame maksimaalse vertikaalse tõusukiiruse . TÕustes ökonoomsel kiirusel same tõusta maksimaalse tõusunurga.
Mida kõrgemale tõuseme seda väiksemaks muutub õhutihedus , seetõttu väheneb lennuki mootori võimsus kui ka sellest tulenev võimsuse ülejääk. Et hoida lennukitõstejõudu soovitud tasemel , suurendatakse tõstenõrka kõrgemale jõudes. Lennukõrguse kasvades vajaminevat tõmmet pole vaja suureneda , kuid küll suureneb vajaminev võimsus.
Lauglemine on lennuki sirgjooneline liikumine jääval kiirusel horisondi suhtes laskuval trajektooril , tingimustel et puudub mootori tõmme. Vastutuulega lauglemiskaugus väheneb , pärituulega aga suureneb. Et maksimaalselt kaugele lennata tuleb lennata maksimaalsel kiirusel aga et maksimaalselt kaua õhus olla tuleb lennata ökonoomsel kiirusel. Vastutuulega laugeldes peame suuredama laulgemiskiirust.