Расчёт характеристик летательного аппарата (стр. 2 из 7)
,(5)Из формулы (5) выразим
: 
,(6)где
,(7) 
.(8)Подставляя выражения (7) и (8) в функцию (6), получим:
.(9)Сравнивая функцию (9) с функцией (3), находим, что:
, 
.Полученные выражения для
и 
подставим в формулу (4) и получим выражение (10): 
С другой стороны:
.(11)Приведя в выражении (10) подобные слагаемые и сравнивая выражения (10) и (11), выясняем:
, 
Из рисунка 4 видно, что:
, 
.С помощью программы MathCAD Professional, подставляя свои численные значения
= 0.09, 
= 0.15 и изменяя угол 
в пределах 
, вычисляем численные значения 
, 
, 
, 
(таблица 1) и строим теоретический профиль НЕЖ (рисунок 5): 
, 
,Таблица 1.
 |  | | |
| 1 | 0 | -1 | 0.036 |
| 0.985 | 0.004 | -1.014 | 0.007 |
| 0.944 | 0.017 | -1.006 | -0.016 |
| 0.878 | 0.037 | -0.975 | -0.033 |
| 0.792 | 0.063 | -0.92 | -0.042 |
| 0.688 | 0.093 | -0.843 | -0.042 |
| 0.571 | 0.124 | -0.742 | -0.035 |
| 0.442 | 0.154 | -0.618 | -0.02 |
| 0.305 | 0.182 | -0.474 | -0.0004 |
| 0.163 | 0.204 | -0.311 | 0.021 |
| 0.019 | 0.221 | -0.135 | 0.042 |
| -0.125 | 0.23 | 0.05 | 0.059 |
| -0.266 | 0.231 | 0.236 | 0.068 |
| -0.401 | 0.225 | 0.416 | 0.07 |
| -0.529 | 0.211 | 0.582 | 0.063 |
| -0.645 | 0.19 | 0.725 | 0.05 |
| -0.749 | 0.164 | 0.842 | 0.033 |
| -0.838 | 0.134 | 0.927 | 0.017 |
| -0.911 | 0.101 | 0.979 | 0.005 |
| -0.965 | 0.068 | 1 | 0 |
Вычислим коэффициент подъемной силы
. Запишем формулу Жуковского для подъемной силы: 
,(12)где
.Также подъемную силу можно найти с помощью следующей формулы:
,(13)где
, 
.Коэффициент подъемной силы
найдем из условия того, что подъемные силы, вычисленные по формулам (12) и (13) должны быть равны: 
.В результате получаем формулу для нахождения коэффициента подъемной силы:
.Подставляем численные значения и получаем:
.2 Расчёт сквозных характеристик летательного аппарата
2.1 Постановка задачи
Для летательного аппарата, расчетная схема которого приведена на рисунке 2.1, а основные параметры помещены в таблицу 2.1, определить следующие аэродинамические характеристики:
коэффициент сопротивления трения при нулевом угле атаки
коэффициент сопротивления давления при нулевом угле атаки
коэффициент аэродинамической продольной силы для нулевого угла атаки
;производную коэффициента нормальной силы по углу атаки
;производную коэффициента подъемной силы по углу атаки
;коэффициент индуктивного сопротивления
;координату фокуса летательного аппарата
.Значения коэффициентов определить для дискретных значений чисел Маха набегающего потока
высот, км 
и углов атаки, град 
.Зависимости
, , 
, представить в табличном виде и на рисунках. 
Рисунок 6 - Схема летательного аппарата
2.2 Геометрические параметры летательного аппарата
Летательный аппарат, схема которого приведена на рисунке 6, имеет следующие геометрические параметры:
Геометрические размеры элементов конструкции летательного аппарата
м, 
м, 
м, 
м, 
м, 
м, 
м;удлинение элементов конструкции летательного аппарата
, 
, 
, 
, 
, 
, 
, 
;площади поперечных сечений элементов конструкции летательного аппарата
, 
м2, 
, 
м2.Геометрические размеры летательного аппарата представлены на рисунке 7.
Рисунок 7 – Геометрические размеры летательного аппарата
2.3 Расчет коэффициента сопротивления трения летательного аппарата при нулевом угле атаки
Пренебрегая влиянием кривизны поверхности на силу трения, а также наклоном отдельных элементов поверхности к оси корпуса, коэффициент сопротивления трения определяют следующим образом