1. Лабораторная работа N-4
Исследование аэродинамических характеристик крылатой ракеты
1.1 Цель и содержание работы
Лабораторная работа предназначена для изучения зависимости аэродинамических характеристик ракеты от скорости полета, угла атаки и угла стреловидности передней кромки крыла.
В лабораторной работе должны быть исследованы следующие зависимости:
а) Зависимость Cy ракеты от Сx при разных скоростях полета (поляра ракеты);
б) Зависимость Cx и Cy ракеты от скорости полета при различных углах стреловидности передней кромки крыла;
в) Зависимость Сх и Су ракеты от скорости полета для различных удлинений крыла ;
г) Зависимость коэффициента качества ракеты при разной геометрии профиля крыла от скорости полета (форма профиля и относительный прогиб профиля).
1.2 Подготовка к лабораторной работе и выполнение расчетов
Подготовка к лабораторной работе состоит в составлении файла ADR.INP с исходными данными. Этот файл получается при помощи программы PKRDATА.EXE. Для этого необходимо использовать систему меню, которая позволяет задать все характеристики аэродинамической и конструктивной схемы на основе выбранного прототипа известной крылатой ракеты. В результате этой работы получаются файлы с исходными данными ракеты, в частности файл аэродинамических данных ADR.INP.
При выполнении работы используется пакет KRWING.EXE (код задачи - P). Эта программа выводит на экран монитора меню, позиции которого необходимо заполнить исходными данными, а также выбрать переменные, которые будет варьироваться при решении задачи. Кроме этого следует указать начальное и конечное значение диапазона варьирования переменных и число шагов цикла.
Задание (а)- поляра ракеты – это зависимость Сy от Cx. Ее получение требует изменения числа М полета и угла атаки. Поэтому меню на левой части экрана следует выбрать в качестве варьируемой переменной число М полета. В меню правой части экрана варьируемой переменной должен быть угол атаки.
Рекомендуемые диапазоны изменения варьируемых величин:
Угол атаки 0 - 0.25 рад.
Число Маха полета 0.5 – 4.
По результатам расчета должен быть построен график зависимостей Сy от Cx при разных числах М. Каждая кривая на графике отвечает определенному значению М.
В задании (б) варьируется число Маха. Рекомендуемый диапазон изменения 0.5 – 3, а число точек должно быть таким, чтобы можно было подробно исследовать трансзвуковую область этого диапазона. Следует выполнить три расчета при разных значениях угла стреловидности передней кромки крыла в диапазоне (0. - 1.0) рад.
По результатам расчета должен быть построен графики зависимостей Сy и Cx от числа М. Каждая кривая на графике отвечает определенному значению угла стреловидности передней кромки крыла.
В задании (в) в левой части экрана также задаются значения числа М. Рекомендуется выбирать числа М диапазоне(0.5-3). Следует выполнить три расчета для разных значений числа М в указанном диапазоне, при изменении удлинения крыла в диапазоне (1. – 10.). Графики строятся аналогичным образом.
Для выполнения задания (г) следует изменить характеристики профиля крыла.
Изменение величины угла стреловидности, удлинения и типа профиля крыла проводится в файле ADR.INP.
Результаты расчетов содержатся в файле KRLR.OUT.
1.3 Требования к отчету
Отчет должен содержать следующие материалы:
- постановку задачи исследования;
- текст файла ADR.INP с исходными данными;
- полученные результаты в виде таблиц;
- график зависимости Cy от Cx при разных числах М полета;
- график зависимости Cx и Сy от числа М полета при различных углах стреловидности;
- график зависимости Cx и Сy от удлинения крыла при различных числах М полета;
- график зависимости коэффициента качества ракеты от числа М полета при разных формах профиля и значениях величин относительного прогиба профиля;
- анализ полученных результатов. Необходимо дать объяснение характеру кривых на графиках, установить и объяснить получившееся соотношение сил лобового сопротивления и подъемной, создаваемые крылом и фюзеляжем, сформулировать наблюдаемые закономерности;
1.4 Вопросы к защите работы
1. Почему лобовое сопротивление ракеты увеличивается при увеличении угла атаки.
2. Какова (по Вашему мнению) доля суммарной подъемной силы, создаваемая составными частями корпуса, крылом, оперением.
3. Почему коэффициент лобового сопротивления ракеты существенно увеличивается в районе околозвуковых скоростей.
4. Как отличаются друг от друга зависимости коэффициента лобового сопротивления и силы лобового сопротивления от скорости полета.
5. Как объяснить полученную зависимость Cy от угла стреловидности передней кромки крыла и его удлинения.
6. Что такое аэродинамическое качество.
7. Найдите на поляре ракеты (для фиксированного числа М) точку наибольшего аэродинамического качества.
8. Почему некоторые кривые поляры пересекаются друг с другом.
ЛИТЕРАТУРА
1.Лебедев А.А.,Чернобровкин Л.С. Динамика полета беспилотных летательных аппаратов.1973.
2. Бызов Л.Н., Исаков А. Л., Охочинский М.Н. Пакет прикладных программ РКР. Учебное пособие, СПБ, БГТУ, 2000 г.
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.