Величина циркуляции при формировании аэродинамического облика магистрального воздушного судна

Аннотация

Представлен механизм образования индуктивного сопротивления для крыла конечного размаха, а также возможный вариант учета величины циркуляции как управляющего параметра в процесс предварительного проектирования крыла магистрального воздушного судна, оснащенного дополнительными аэродинамическими поверхностями (законцовки крыла, winglet). Обеспечение наименьшего сопротивления трения достигается гладкостью поверхности крыла в сочетании с ламинарными профилями (с наибольшей длиной ламинарного участка пограничного слоя). При достижении критических значений числа M на крыле появляются сверхзвуковые зоны, поэтому необходимо максимально затянуть возникновение волнового кризиса, - применить эффект скольжения для стреловидного крыла конечного размаха. Уменьшение индуктивного сопротивления возможно получить, применяя крыло большого удлинения или различные типы законцовок крыла, позволяющие управлять величиной циркуляции, локализовать процесс перетекания давления вблизи концевой части крыла конечного размаха за счет увеличения эффективного размаха. Исследования обтекания аэродинамической модели магистрального воздушного судна легли в основу концептуальной модели и математического обеспечения, реализующего методику выбора состава рациональных проектно-конструкторских параметров. Выявленные экспериментальные данные и функциональные зависимости позволили сформировать вектор параметров для формальной аэродинамической модели, связывающей геометрию модели воздушного судна (облик) и его аэродинамические характеристики через безразмерные коэффициенты при различных режимных характеристиках. Анализ результатов и последующая обработка с целью синтеза проектного решения на валидационном базисе предполагает применение формализованного многопараметрического подхода, т. е. необходима машинная (компьютерная) обработка. Реализация многопараметрического подхода в прикладном программном обеспечении на языке программирования C++ позволяет исследовать и устанавливать связи между параметрами и получать новый вариант проектной альтернативы на количестве данных меньшей размерности.