Аэродинамический расчет самолетов. Остославский И.В., Титов В.М. ОНТИ НКТП СССР Главная редакция авиационной литературы - 1938, 474 с.

Книга является учебником для авиационных втузов и содержит изложение методов аэродинамического расчета самолёта.
В книге даны главы, облегчающие работу студентов в областях, смежных с аэродинамическим расчетом: лобовое сопротивление самолета и его частей, взаимное влияние винта и самолета, подбор винта, построение характеристики винтомоторной группы, методы подхода к проектированию самолета и пр.
В книге впервые систематически изложены вопросы (аэродинамика трапециевидного крыла, взаимное влияние винта и самолета, интерференция частей самолета, расчет с учетом скоростного наддува мотора и др.), которые были разбросаны в нашей и заграничной периодической литературе.
По содержанию книга рассчитана также и на инженеров-расчетников и конструкторов, работающих в авиационной промышленности.

Книга в формате DjVu — 7,68 Мб

ОГЛАВЛЕНИЕ

От редактора
Основные обозначения

Глава I. Некоторые сведения по экспериментальной аэродинамике. Общие уравнения установившегося движения самолета.

• Введение
• Аэродинамический расчет
• Система координатных осей, применяемых в аэродинамическом расчете
• Ориентировка модели и самолета
• Аэродинамические коэффициенты
• Определение аэродинамических коэффициентов
• Новые аэродинамические коэффициенты
• Аэродинамические коэффициенты других стран
• Переход от одних коэффициентов к другим
• Диаграммы испытания модели
• Поляра Лилиенталя
• Аэродинамическая труба
• Основные уравнения установления полета
• Уравнение сил
• Уравнение моментов
• Совместное решение уравнений сил и моментов
• Связь между углом атаки и отклонением ручки управления
• Уравнения горизонтального полета
• Режимы полета
• Влияние отклонения ручки управления и дросселя на режим полета
• Индуктивное сопротивление
• Профильное и вредное сопротивления
• Роль индуктивного сопротивления на разных режимах полета
• Баланс мощности
• Выводы

Глава II. Краткие сведения по гидродинамике и теория крыла

• Введение
• Понятие о вихрях
• Потенциал скорости
• Циркуляция скорости
• Теорема Н.Е.Жуковского
• Приложение теоремы Жуковского к крылу бесконечно большого размаха
• О крыле конечного размаха
• Присоединение и свободные вихри
• Вихревая пелена за крылом
• Формула Био-Савара
• Применение формулы Био-Савара к отрезку прямолинейного вихря
• Причины образования вихрей за крылом
• Связь между свободными вихрями и индуктивным сопротивлением
• Уравнения задачи о подъемной силе крыла
• Подъемная сила и индуктивное сопротивление крыла
• Метод Трефтца
• Профильное сопротивление крыла
• Решение уравнений Трефтца
• Определение коэффициента момента в методе Трефтца
• Точность результата решения уравнений Трефтца в зависимости от числа членов ряда
• Метод Лотц
• Эллиптическое крыло
• Закрученное крыло
• Крылья разной формы в плане
• Пример расчета монопланного крыла по Трефтцу
• Уточненное определение C_{y max} крыла
• Общее понятие о биплане
• Теорема Мунка
• Расчет бипланной коробки по методу Прандтля
• Наивыгоднейшее распределение нагрузки между крыльями
• Средняя аэродинамическая хорда крыла
• Схема расчета по методу Прандтля
• Недостатки метода Прандтля
• Метод Фукса
• Пример расчета по методу Фукса
• Недостатки метода Фукса
• Формулы Бетца
• Метод С.Г.Козлова
• Ход расчета бипланной коробки по методу Козлова
• Некоторые замечания о выносе и деградации бипланной коробки
• Пример расчета биплана по методу Козлова

Глава III. Лобовое сопротивление всего самолета и ненесущих деталей

• Введение
• Факторы, влияющие на коэффициент сопротивления
• Таблица коэффициентов лобовых сопротивлений различных тел
• Подсчет лобового сопротивления всего самолета
• Составление сводки лобовых сопротивлений
• Понятие об интерференции частей самолета
• Интерференция крыла и надстроек на нем
• Интерференция фюзеляжа и надстроек на нем
• Интерференция крыла и фюзеляжа
• Переход от продувок модели к натуре
• Пограничный слой
• Формулы для определения коэффициента трения
• Практический способ перехода от модели к натуре
• Влияние шероховатости поверхности

Глава IV. Международная стандартная атмосфера

• Введение
• Международная стандартная атмосфера
• Определение удельного веса воздуха
• Пример определения высоты полета H в условиях MCA

Глава V. Некоторые сведения о характеристиках авиационных моторов

• Краткие сведения о характеристике мотора
• Высотная характеристика
• Построение высотной характеристики мотора с нагнетателем
• Влияние скоростного напора на характеристику мотора
• Определение расхода горючего
• Влияние атмосферных условий на работу мотора
• Характеристики некоторых моторов

Глава VI. Винтомоторная группа

• Роль винта на самолете
• Понятия и термины, применяемые в теории винтов
• Теория идеального винта
• Серии винтов
• Характеристика винтомоторной группы
• Способ кубических парабол
• Способ построения B мотора
• Логарифмические диаграммы серий винтов
• Решение различных задач при помощи логарифмических графиков
• Логарифмическая характеристика мотора
• Метод Рита
• Учет дросселирования мотора в методе Рита

Глава VII. Взаимное влияние винта к самолету. Подбор винта к самолету

• Общие замечания
• Эффективный к. п. д.
• Эффективная сила тяги
• Чистый к. п. д.
• Чистая сила тяги
• Другие определения эффективной и чистой тяги
• К. п. д. на валу винта
• Влияние лобового сопротивления самолета на n по опытным данным
• Влияние миделя фюзеляжа на n по опытным данным
• Влияние на n положения винта на фюзеляже по опытным данным
• Учет взаимного влияния винта и самолета
• Торможение скорости
• Причины, вызывающие интерференцию винта и фюзеляжа
• Теоретический учет взаимного влияния винта и фюзеляжа
• Учет торможения скорости
• Коэффициент торможения скорости
• Учет обдувки
• Коэфициент обдувки
• Выражение для эффективного к. п. д.
• Определение h по опытным данным
• Теоретическое определение h
• Влияние расстояния от винта до частей самолета на торможение
• Взаимное влияние винта и крыла
• Формулы для подсчета характеристик крыла с учетом обдувки
• Вывод формул (26)
• Принцип наложения
• Выражение для эффективного к. п. д. винта, работающего перед крылом
• Учет взаимного влияния самолета и винта, расположенного над или под крылом
• Влияние профиля крыла
• Влияние циркуляции вокруг крыла
• Формула для учета торможения скорости от влияния циркуляции
• Влияние винта на крыло
• Выражение для эффективного к. п. д. в случае винта, установленного над или под крылом
• Влияние винта на интерференцию моторной гондолы и крыла
• Наивыгоднейший вынос винта перед крылом
• Толкающие винты
• Сравнение тянущих и толкающих винтов
• Приближенные формулы для учета взаимного влияния винта и самолета
• Подбор винта к самолету
• Подбор скоростного винта
• Пример подбора скоростного винта к одномоторному самолету
• Пример расчета располагаемых мощностей для одномоторного самолета
• Пример подсчета e и c по приближенным формулам
• Пример подбора скоростного винта к многомоторному самолету с винтами перед крылом
• Пример подбора скоростного винта к многомоторному самолету с винтами над крылом
• Построение характеристик винта с учетом взаимного влияния винта и самолета
• О подборе высотного или промежуточного винта
• Винты изменяемого в полете шага
• Определение располагаемой мощности в случае ВИШ принудительного регулирования
• Определение располагаемой мощности в случае ВИШ-автомата
• Серии винтов, испытанных в присутствии самолета
• Диаграммы Уэйка
• Подбор винта по диаграммам Уэйка
• Определение располагаемых мощностей по диаграммам Уэйка
• Влияние числа Бэрстоу на работу винта
• Учет влияния числа B_a в случае ВИШ
• Учет влияния числа B_a в случае ВФШ
• Учет дополнительного наддува от скоростного напора при построении характеристики винтомоторной группы
• Подбор винта с учетом скоростного наддува
• Определение располагаемой мощности с учетом скоростного наддува для ВИШ-автомата
• Определение располагаемой мощности с учетом скоростного наддува для ВФШ

Глава VIII. Метод тяг Н.Е. Жуковского

• Введение
• Силовые треугольники
• Построение диаграммы Жуковского
• Построение сетки потребных тяг Жуковского
• Построение высотной сетки
• Пользование высотной сеткой
• Построение кривых располагаемых тяг
• Определение макимальных горизонтальных скоростей самолета
• Определение вертикальных скоростей самолета
• Определение теоретического потолка самолета
• Практический потолок
• Графическое определение времени взлета на высоту H
• Барограмма взлета
• Применение метода тяг

Глава IX. Метод мощностей

• Введение
• Определение потребной скорости и потребной мощности самолета
• Различные выражения для потребной мощности
• Построение диаграммы потребной мощности
• Построение высотной диаграммы потребных мощностей
• Режимы полета самолета по диаграмме потребных мощностей
• Анализ кривой потребных мощностей
• Построение диаграммы баланса мощностей горизонтального полета
• Определение максимальных горизонтальных скоростей
• Определение вертикальных скоростей самолета
• Определение теоретического и практического потолка самолета
• Построение диаграммы взлетных углов и взлетных скоростей в функции высоты
• Определение времени взлета t на высоту H
• Определение вертикальной скорости и угла наклона для заданной скорости V
• Диаграмма B=f(H)
• Определение пути по горизонтали и функции высоты H

Глава X. Логарифмический метод аэродинамического расчета

• Преимущества логарифмического метода
• Построение логарифмической поляры
• Переход от операции с коэфициентами Cx и Cy к операциям с задаваемыми и исходными величинами G, H, (p), S, V, N
• Определение потребной мощности при помощи логарифмической поляры
• Сдвиг начала координат
• Разбивка масштабов с помощью логарифмической линейки
• Кривые потребных и располагаемых мощностей. Схема аэродинамического расчета
• Подсчет вариантов с построением характеристик на кальке
• Параболы потребных мощностей
• Решение отдельных задач при помощи логарифмических графиков
• Подбор винта по логарифмическому методу
• Определение потолка без построения кривой u=f(H)
• Пример аэродинамического расчета по логарифмическому методу

Глава XI. Метод оборотов

• Введение
• Определение потребных оборотов для горизонтального полета расчетным путем
• Построение диаграммы оборотов, потребных для подъема
• Построение диаграммы располагаемых оборотов
• Определение V_max
• Построение диаграммы оборотов по данным летных испытаний
• Построение высотной диаграммы потребных оборотов
• Приближенное построение высотной диаграммы располагаемых оборотов
• Точное построение высотной диаграммы располагаемых оборотов
• Определение V_max на разных высотах
• Определение потолка самолета
• Определение потолка по диаграмме потребных оборотов для одной высоты
• Определение V_max на разных высотах полета по диаграмме оборотов для одной высоты
• Учет изменения веса самолета
• Учет изменения мощности мотора
• Недостатки метода оборотов

Глава XII. Снижение самолета по прямой линии с постоянной скоростью

• Введение
• Снижение самолета с работающим мотором, когда тяга винта P>0
• Снижение самолета с работающим мотором, когда тяга винта P=0 (режим планирования)
• Учет изменения плотности воздуха при снижении самолета
• Снижение самолета с остановленным мотором
• Пикирование

Глава XIII. Дальность полета

• Принципы расчета дальности полета
• Расчет дальности полета на уровне моря (H=0)
• Порядок расчета дальности полета на уровне моря (H=0)
• Учет количества горючего в расчете дальности
• Расчет дальности при полете с постоянной скоростью
• Порядок расчета дальности при полете с постоянной скоростью
• Расчет дальности при полете с постоянным числом оборотов мотора
• Расчет дальности при полете на высоте, отличной от нуля
• Порядок расчета дальности полета на заданной высоте H
• Расчет дальности полета методом оборотов
• Порядок расчета дальности полета методом оборотов
• Определение продолжительности полета
• Составление инструкции полета на дальность
• Расчет дальности для случая мотора с нагнетателем
• Влияние высоты полета на дальность полета
• Некоторые особенности при расчете дальности в случае ВИШ

Глава XIV. Приближенные методы аэродинамического расчета

• Значение приближенных методов расчета при проектировании самолета
• Особенности приближенных методов аэродинамического расчета
• Метод Бильбо
• Пример пользования номограммой Бильбо
• Недостатки метода Бильбо
• Метод Кларксона
• Пример аэродинамического расчета по методу Кларксона
• Замечание к расчету по методу Кларксона
• Метод Шренка
• Пример расчета по методу Шренка
• О формулах первого приближения для определения летных характеристик самолета
• Формулы первого приближения Кларксона
• Формулы первого приближения В.С. Пышнова
• Пользование формулами первого приближения
• Влияние изменения основных данных самолета на его летные характеристики
• Понятие об авиационном весе
• Формула авиационного веса проф. В.П. Ветчинкина
• Формула авиационного веса проф. Г.Г. Ростовцева
• Формула инж. Н.Н. Фадеева
• Реальный авиационный вес
• Пример определения авиационного веса
• Сравнительная оценка самолетов
• Числа Эверлинга
• Различные способы сравнения аэродинамических данных самолетов
• Коэфициент совершенства самолета по Хёрнеру
• Пример приближенного подсчета сопротивления трения
• Неточности оценки по Хёрнеру

Глава XV. Приведение данных летных испытаний к стандартным условиям. Точность аэродинамического расчета

• Введение
• Метод Мизеса
• Обработка испытаний на скороподъемность по методу Мизеса
• Метод М.А. Тайца
• Обработка испытаний на вертикальную скорость по методу М.А. Тайца
• Метод М.А. Тайца и Б.Н. Егорова для самолетов с высотными моторами
• Испытание самолета на скорость
• Метод мерной базы
• Обработка испытаний самолета на скорость

Глава XVI. Соотношение между формой крыла и его аэродинамикой

• Связь между формой крыла в плане и индуктивным сопротивлением
• Влияние формы крыла в плане на кривую моментов
• Фокус профиля и фокус крыла
• О пределах применимости общих формул теории индуктивного сопротивления
• Влияние формы профиля на его аэродинамику
• Эмпирические формулы для угла нулевой подъемной силы
• Эмпирические формулы для тангенса угла наклона кривой
• Эмпирические формулы для Cy_max
• Зависимость профильного сопротивления от геометрических параметров профиля и от числа Re
• Изменение Cx_p с изменением Сy
• Эмпирические формулы для коэффициента момента при Cy=0
• Эмпирические формулы для фокуса профиля
• О рациональном типе крыльев
• Крылья переменного профиля
• Конические крылья
• Приближенный способ определения характеристики конического крыла

Глава XVII. Пути увеличения максимальной подъемной силы крыльев. Определение посадочной скорости самолета

• Введение
• Крыло с предкрылком
• Крыло с закрылком
• Крыло с предкрылками и закрылками
• Недостатки разрезных крыльев
• Щитки-закрылки
• Сравнение различных приспособлений для увеличения подъемной силы
• Посадочная скорость самолета
• Причины, влияющие на Cy_max самолета
• Формула Гласса для учета влияния Cy_max числа Re
• Влияние близости земли на Cy_max
• Эффект парашютирования
• Практическая формула для определения V_пос

Глава XVIII. Влияние ветра на летные характеристики самолета

• Введение
• Учет ветра в горизонтальном полете
• Учет ветра при снижении самолета
• Учет ветра при подъеме самолета
• Учет ветра при расчете дальности

Приложение

Некоторые указания к выбору схемы и определению основных размеров самолета

• Сравнение преимуществ высокоплана и низкоплана
• Выбор мотора
• Выбор профиля крыла
• Фактор диапазона скоростей
• Выбор площади, формы крыла в плане и удлинения
• Выбор площади горизонтального оперения
• Выбор площади вертикального оперения и угла поперечного V крыльев
• Библиография
• Предметный указатель