Профил ва қанотнинг геометрик тавсифлари

Маъруза № 4.1.
Профил ва қанотнинг геометрик тавсифлари.


Режа:
1. Қанотнинг геометрик тавсифлари.
2. Қанот профилининг геометрик тавсифлари.
3. Аэродинамик коэффициентлар, аэродинамик сифат.
4. Босим маркази, профил фокуси.
5. Профил поляраси.
6. Аэродинамик коэффициентларнинг ҳужум бурчагига боғликлиги.


Қанот бу, суюқлик (газ) оқимида рўпара қаршилик кучидан анча кўп бўлган кўтариш кучини ҳосил қилувчи юзадир. Одатда, самолёт қаноти маълум бир текисликка - симметрия текислигига нисбатан симметрик бўлган шаклга эга бўлади.

11.1-расм. Профилнинг геометрик тавсифлари

Қанотнинг симметрия текислигига параллел бўлган текислик билан кесилган қанот кесими, қанот профили дейилади. Ҳар хил кесимларда қанот профилининг шакли, ўлчамлари ва жойлашиши ҳар хил бўлади

11.1-расмда қанотнинг профили кўрсатилган. А нуқта – профилнинг олд қирраси, В – профилнинг орқа қирраси ёки профилнинг тутушиш нуқтаси. Профилнинг икки чеккасидаги нуқталарни, яъни олд ва орқа қиррасини бирлаштирувчи АВ чизиқ, профилнинг хордаси b дейилади. Хорда профилни икки қисмга ажратади, яъни юқори ва пастки қисмлар. Профил хордаси ва тўзғимаган (барқарор) оқим йўналиши орасидаги бурчак хужум бурчаги α дейилади.
Профилнинг геометрик тавсифларини ўрганишда одатда, координата боши профилнинг олд қиррасида жойлашган тўғрибурчакли координаталар тизимидан фойдаланилади, OX_a ўқи хорда бўйлаб орқа қирра томон йўналган, OY_a ўқи эса – юқорига йўналган.
Профилнинг юқори ва пастки контури орасидаги хордага перпендикуляр энг узун кесма (y_в-y_н)_max профилнинг максимал қалинлиги ёки шунчаки қалинлиги дейилади. Профил максимал қалинлигининг с хорда узунлигига b нисбати профилнинг нисбий қалинлиги дейилади:

ёки фоизда .
Хорданинг хар хил нуқталаридаги y_в-y_н кесмаларининг ўрталарини бириктирувчи чизиқ, профилнинг ўрта чизиғи дейилади (9.1-расм, пунктир чизиқ).
Хорда чизиғи билан профилнинг ўрта чизиғи орасидаги максимал ўлчам профилнинг эгрилиги f дейилади, унинг хорда учунлигига нисбати эса нисбий эгрилик дейилади: ёки фоизда


Қанотнинг геометрик тавсифлари
Қанот юзаси S. Қанот қулочи l . Туб хорда узунлиги b₀, уч хорда узунлиги b_кц
Агар, қанот барча кесимларининг хордалари xOz текислигига параллел бўлса, бундай қанот геометрик текис қанот дейилади. Агар, хорда профиллари xOу текислиги билан қанот туб хордасида қиймати 0 дан уч хордасида  _кр.к гача маълум _кр бир бурчак ҳосил қилса, бундай қанот геометрик буралган қанот дейилади, _кр бурчак эса, геометрик буралиш бурчаги дейилади.

11.2-расм. Қанотнинг геометрик тавсифлари

ψ бурчак қанотнинг кўндаланг V симонлик бурчаги дейилади.

Қанот юзасининг қулочига нисбати, унинг ўрта геометрик хордаси дейилади:
.
Қанот нисбий узайиши :
.
Қанот нибий торайиш: .
R_а - тўлиқ аэродинамик куч.
Тўлиқ аэродинамик кучнинг қанот олд қиррасига нисбатан тўлиқ моменти М_z бўйлама момент ёки тангаж аэродинамик моменти дейилади. Агар момент қанотнинг хужум бурчагини  кўпайтирса мусбат, камайтрса манфий ҳисобланади. Мусбат момент кўтарилиш (кабрирующий), манфийси эса – шўнғиш моменти дейилади.
Аэродинамикада кўпроқ 2 та координаталар тизими ишлатилади: тезлик ва боғланган.
Тезликлар координаталар тизимида ОХ_а , OY_a , OZ_a .

11.3-расм. Тезлик ва боғланган координаталар тизимида тўлиқ аэродинамик кучнинг ташкил этувчилари.

Боғланган координаталар тизимида ОХ, OY, OZ. ОХ ўқи хорда бўйича йўналган, OY ўқи ОХ ўқига перпендикуляр бўлиб, самолёт симметрия текислигида ётади, OZ ўқи ОХ ва OY ўқларига перпендикуляр бўлиб, ўнг қанот томон йўналган.

Боғланган координаталар тизимида Y ва X мос равишда нормал аэродинамик ва бўйлама кучлар дейилади.
Бу иккита тизимда кучлар ўзаро қуйидагича боғланган:
;
ёки



Профилнинг аэродинамик коэффициенлари ва сифати
Қанот кўтариш ва рўпара қаршилик кучлари қуйидагича аниқланади
, (9.1)
бу ерда – динамик босим; с_yа – кўтариш кучи коэффициенти; с_ха – рўпара қаршилик кучи коэффициенти; S – ванот юзаси; V_ – оқим тезлиги.
Тўлиқ аэродинамик куч ва тўлиқ аэродинамик момент:
,
бу ерда с_Rа – тўлиқ аэродинамик куч коэффициенти, с_т – тўлиқ аэродинамик момент коэффициенти.
Аэродинамик сифат: ёки .