«Аэродинамические коэффициенты»

безразмерные величины, характеризующие аэродинамические силу и момент (См. Аэродинамические сила и момент), действующие на тело, движущееся в жидкой или газообразной среде. А. к. силы C_k находят как отношение аэродинамич. силы R к скоростному напору

и характерной площади S,а А. к. момента C_m — как отношение аэродинамич. момента М к ρv²/2, S и к характерной длине l , т. е.

где ρ — плотность среды, в которой движется тело, v — скорость тела относительно этой среды. Характерные размеры выбираются достаточно произвольно, например для самолёта S — площадь несущих крыльев (в плане), а l — длина хорды крыла; для ракеты S — площадь миделевого сечения (См. Миделевое сечение), а l — длина ракеты. Если аэродинамическую силу и момент разложить на составляющие по осям, то соответственно будем иметь: А. к. сопротивления — C_x, подъёмной и боковой сил — С_у и C_z, а также А. к. моментов крена, рыскания (См. Рысканье) и Тангажа.

Выражение аэродинамических сил и моментов в форме А. к. имеет большое значение для аэродинамических исследований и расчётов, существенно их упрощая. Так, например, аэродинамическая сила, действующая на самолёт, может достигать значений в сотни и тысячи кн (десятки и сотни mс), та же сила, действующая на модель этого самолёта, испытываемую в аэродинамической трубе (См. Аэродинамическая труба), составляет десятки ньютонов (н), но А. к. для самолёта и для модели равны между собой. Или, например, аэродинамическая сила, действующая на шар, падающий с большой высоты на землю, зависит от высоты и скорости падения шара, а А. к. является постоянной величиной.

Для аппаратов больших размеров, летящих на малой высоте с дозвуковой скоростью, для которых М-числоМ Подобия критерии):М-числом и Рейнольдса числом (рис. 1 и 2).

М. Я. Юделович.

Рис. 1. Зависимость коэффициента аэродинамического сопротивления конуса от числа М. Рис. 2. Зависимость коэффициента аэродинамического сопротивления шара от числа Re.

АЭРОДИНАМИЧЕСКИЕ КОЭФФИЦИЕНТЫ

безразмерные величины, характеризующие аэродинамические силу и момент, к-рые действуют на тело, движущееся в жидкости или газе. А. к. силы лобового сопротивления Ха равен Cxa=Xa/qS, где S — характерная площадь, q=rv2/2— скоростной напор, r — плотность среды, в к-рой движется тело, и v — скорость тела относительно этой среды. А. к. подъёмной силы Ya и боковой силы Za соотв. равны: Cya=Ya/qS и Cza=Za/qS. А. к. момента имеют в знаменателе ещё характерную длину l, и тогда А. к. для момента крена mx = Mx/qSl, момента рыскания my= My/qSl и момента тангажа my=Mz/qSl.

Рис. 1. Зависимость коэфф. аэродинамич. сопротивления конуса от числа М.

Характерные размеры выбираются достаточно произвольно; напр., для самолёта S — обычно площадь несущих крыльев (в плане), а l — длина хорды крыла; для ракеты S — площадь миделевого сечения, а l — длина ракеты.

Выражение аэродинамич. сил и моментов в форме безразмерных А. к. имеет большое значение для аэродинамич. исследовании и расчётов, существенно их упрощая. Так, напр., аэродинамич. сила, действующая на самолёт, может достигать значений в сотни и тысячи кН (десятки и сотни тс), та же сила, действующая на модель этого самолёта, испытываемую в аэродинамической трубе, составляет десятки Н, но А. к. для самолёта и для модели равны между собой.

Рис. 2. Зависимость коэфф. аэродинамич. сопротивления шара от числа Re.

Для аппаратов больших размеров, летящих на малой высоте с дозвук. скоростью, для к-рых число Маха M<0,2, А. к. зависит только от формы летат. аппарата и угла атаки. В общем случае А. к. зависят от вязкости и сжимаемости газа, характеризуемых безразмерными подобия критериями: Маха числом и Рейнольдса числом Re (рис. 1 и 2).

безразмерные величины, используемые при проектировании ЛА и в др. задачах вместо аэродинамич. сил и моментов. А. к. полной аэродинамич. силы и её составляющих (напр., подъемной и боковой силы и силы лобового сопротивления) равны отношению рассматриваемой силы к скоростному напору и характерной площади, в качестве к-рой обычно принимается площадь крыла. А. к. составляющих аэродинамич. момента относительно осей координат ЛА равны отношению соответствующего момента к скоростному напору, площади крыла и характерному размеру - размаху крыла для моментов крена и рыскания и средней аэродинамической хорде для момента тангажа. А. к. зависят в основном от геометрич. хар-к ЛА, атаки угла и Маха числа полёта.