1935 Wiadomości Techniczne Lotnictwa nr 4.pdf

(3059 KB) Pobierz
W
ia d o m o ś c i
T
e c h n ic z n e
;
----------- LOTNICTWA - -
K W A R T A L N I K
W Y D A W A N Y PRZEZ D EP AR TA M EN T A E R O N A U T Y K I M. S. W O JSK ., JAK O D O D A T E K DO
„PRZEGLĄDU
L O T N IC Z E G O ”
Autorzy artykułów zamieszczonych w „W ia d o m o śc ia c h T ech n iczn ych L o tn ictw a "
są odpowiedzialni za poglądy w nich wyrażone.
T R E Ś Ć :
str.
Inż. Aleksander Grządzielski.
Spółczynniki porównawcze sa­
molotów
Inż. Aleksander
.
.
.
.
.
.
.
.
.
steru
.
a od­
.
142
148
134
Grządzielski.
Oddziaływanie
kształcenia skrzydła w stromym locie ślizgowym .
Inż. pil. Zbigniew Łuczyński.
Sterowanie poprzeczne samolotu
Inż. Antoni Janowski.
remontowych
.
Planowanie w lotniczych warsztatach
.
.
.
.
.
.
.
154
161
Inż. Jan Tuszyński.
Zacieranie się tłoków silników lotniczych
A . J. Sutton Pippard. F. R. A e S.
Przygotowanie inżyniera
.
.
.
.
.
.
.
.
lotniczgeo (tłum. Inż. Bohdan Werner)
Komunikaty
.
.
.
.
.
.
167
176
ROK III
W A R S Z A W A , PAŹDZIERNIK — 1935
Nr. 4
134
W IA D O M O Ś C I TECH N ICZN E L O T N IC T W A
Nr. 4
Inż. A L E K SA N D E R GRZĘDZIELSKI.
Spółczynniki porównawcze samolotów.
Z azw ycza j
uw aża się, że p ow ierzch n ia sk rzy d ła
jest,
N a jw ięcej realnem w y d a je się ocen a n ajw ięk szej n o ś ­
n o ści sam olotu przez Cy m ax; w k on stru k cja ch ja k d o l-
n o p ła t z dw om a silnikam i o n ośn o ści d e c y d u je nie ty le
pow ierzch n ia nośna, ile d łu g o ś ć części sk rzy d ła p oz a k a ­
dłubem i gon d o la m i siln ik ów . W tym w yp a d k u ch o d zi nie
0 n ośn ość profilu , lecz ra czej o m ożliw ą d o osią gn ięcia n oś­
n ość ca łk o w itą na danej ro zp iętości. O b ojętn em zaś b ędzie
jak iem i środk am i kon stru ktor tę n o śn o ść uzyskał, a to
dlatego, że ja k w yk a żem y p óźn ie j w ła sn o ści w lo c ie p o ­
za p rę d k o ścią lądow an ia zależą głów n ie od trzech cz y n ­
ników , je ż e li ch o d zi o p ła to w ie c: o d u kładu u stroju n oś­
nego, od p ow ierzch n i o p o r ó w szk od liw y ch i rozp ię tości.
P on iew a ż zaś o d ro zp ię to ś ci za leżą w ym iary i ciężar p ła ­
tow ca,
jest k o n ie czn o ścią
p o d k reślen ie ro li
ro zp ię to ści,
a nie od w o ły w a n ia się d o p ow . sk rzyd ła , k tóra m oże b y ć
taka lub inna.
P od sta w y d o porów n yw a n ia sa m olotów otrzym am y w y ­
ch o d zą c od n a jp ro stsz y ch rozw a żań nad m echaniką lotu,
z
k tó ry ch
w yelim in u jem y
te o r ję
p rofilu .
N ie
oprzem y
się jed n a k w y łą cz n ie na pom iarach tu n elow ych , g d y ż w
ten sposów
zrezygn ow alib yśm y z system atyki w ogóle.
B ęd ziem y się starać p rzeciw sta w ia ć sob ie z jed n ej stron y
osią gi z drugiej zaś pew ne w ie lk ości k on stru k cyjn e. D o
pierw szych za licza m y p r ę d k ość lotu pozio m e g o i o p a d a ­
nia, p rę d k o ść lądow an ia i pu łap, a ściśle m ów iąc o s ią g ­
niętą m inim alną gęstość pow ietrza . D ru gą grupę u tw orzą
w ie lk o ści jak m o c silnika, ciężar sam olotu, ro zp iętość
1 pow ierzch n ia o p o r ó w szk o d liw y ch . W y stą p ią on e w ty ­
p ow ych zw ią zkach ja k o :
O b cią żen ie
m ocy, ob cią żen ie
kw adratu rozp iętości, stosu nek p ow ierzch n i o p o r ó w s z k o ­
d liw y ch d o kw adratu ro z p ię to ś ci i ew ent. stosu nek m o ­
cy d o kw adratu ro zp ię to ści. B ęd ą to czy n n ik i p o d o b ie ń ­
stwa sa m olotów . P rzy jm ijm y w ię c o g ó ln ie ro zp ię to ś ć ja ­
k o d łu g o ść odn iesienia.
O zn aczam y przez:
N
— m oc
G — ciężar ca łk ,
b
— ro zp ię to ść
Y
F
— pow ierzch n ię nośną
fs
—
„
oporów
vi
—
ciśn ienie p rę d k o ści
Oy—
sp. s iły nośnej
poza ciężarem ca łk o w ity m i m ocą siln ików , trze cią w ie l­
k ością u m ożliw ia ją cą p o rów n a n ie sa m olotów .
M ów i się
w ięc
o
ob cią żen iu
sk rzyd ła ,
o
m ocy
p ow ierzch n iow ej
i w odn iesieniu d o niej ok reśla się s p ółcz y n n ik i a e r o d y ­
nam iczne.
S p osób ten p o cią g a za sobą pew n e n ie p o ro ­
zum ienia i n ied o g o d n o ści i nie jest w istocie w y s ta rc za ją ­
c y g d y ż zaw sze je s z cze trzeba się p o w o ła ć na w y d łu ż e ­
nie sk rzyd ła.
P oza naw iasem p orów n a n ia p o z o s ta je z w y ­
k le ro zp ię tość sk rzyd ła ja k k olw iek ju ż daw n o zw ró co n o
uwagę na je j p o d sta w o w e zn a czen ie dla ciężaru k on stru k ­
c ji i w ła sn ości w lo cie .
T en stan rze czy jest sp o w o d o w a ­
ny zapew n e tem, że b ę d ą ce p rzew a żn ie w u życiu sp ó ł-
czy n ik i p o rów n a w cze d la sta tystyk i sam olotów , są w p r o ­
w a d zon e na p od sta w ie w ie lk o ś ci pow ierzch n i sk rzyd ła . W
a rtyk u le n in iejszym pragniem y za p ro p o n o w a ć
sienia.
Staw iam y b ow iem n astęp u ją ce zarzuty stosow aniu p o ­
w ierzchn i sk rzyd ła ja k o w ie lk o ś ci p orów n a w cze j:
W rze czy w iście w yk on yw a n ych sa m olota ch jest nieraz
ba rd zo trudno z d e fin jo w a ć w ielk ość p ow ierzch n i sk rzy ­
dła.
P osia d a on o b ow iem b a rd z o często w y k ro je , w celu
ja k o
g o n d o le
silników ,
o p r o filo ­
d o ln o —
u m ożliw ienia w siadania i pop ra w ien ia w id o czn o ści, oraz
rozliczn e n adbudów ki,
i śre d n iop ła tow ców . W
w ania p o d w ozi, nie m ów ią c
ju ż o kadłu b a ch
sp ó łcz y n n i­
ki opa rte na k w a d ra cie ro z p ię to ś ci ja k o w ie lk o ści o d n ie ­
w arunkach tych jest k o n ie cz n o ­
ścią rozróżn ien ie m iędzy p ow ierzch n ią um owną, ge o m e ­
tryczn ą a aerodynam iczn ą, n ośn ą faktycznie. N a leży tu
u w zględn ić, że nie jest a erod y n a m iczn ie u sp ra w ie d liw io -
nem p om ija n ie n ośn o ści k adłu ba a p rzecen ian ie sk u te cz­
n ości skrzydła, np. o p a trzon e g o gon dola m i. R ów n ież nie
jest słuszne odciąg a n ie po w ierzch n i w y k ro jó w od c a łk o ­
w itej je ż e li przez p od n iesien ie k ą tów natarcia w tej części
stw orzon e są w arunki d o rek om pen sa ty straty n ośn ości.
P ow ierzch n ia sk rzy d ła w p row a d zon a d o porów n an ia ma
w ięc sw ój
sens ty lk o w odn iesieniu d o
sa m olotów
po­
dobn ych , w ted y jed n a k w y sta rczy się o p rze ć na k w a d ra ­
cie d o w o ln e j d łu g o ś ci ja k o czynn iku p od obieństw a.
P om inąw szy to w szystko, w ie lk o ś ć pow ierzch n i sk rzy ­
dła jest, k on stru k cy jn ie rz e c z b io rą c m ało w ażną. Jest
b ow iem m ożliw e zb u dow a n ie sa m olotów rów n ow artych ,
t. j. p o s ia d a ją cy ch te sam e osiągi, m oc i ciężar, ja k o d w u ­
płat, je d n o p ła t m a ło o b cią ż o n y i jed n o p ła t b a rdzo ob cią -
. żon y z urządzeniam i d o zw iększan ia n ośn ości profilu .
W p ro w a d za ją c d o o b licz e ń p orów n a w czy ch pow . sk rzydła,
nie u w ypu klam y
b yn ajm n iej
zalet
je d n e g o
lub
d ru g ie ­
go układu lecz k on sta tu jem y sam e różn ice. T ak w ię c o b ­
licza m y d la dw u płata m ałe ob cią żen ie sk rzyd ła i m ałe
sp ó łczy n n ik i
oporów
szk o d liw y ch
ora z
m ałą
m oc
po­
w ierzchn iow ą, d la je d n o p ła ta zaś od w rotn ie. System ten
nie w prow a d za zu p ełn ie ja sn ości, zaciem nia zaś w szystk o
jesz cze bardziej, je ż e li za czn iem y rozw a ża ć „w y d łu ż e n ia '1
p ow y ż szy ch sam olotów .
0 X
— sp. o p o r ó w
V—
p r ę d k o ść lotu
o — gęstość w zgl. pow .
W — op ó r całk.
■ą—
w y d a jn o ś ć śm igła
N ow e sp ó łcz y n n ik i są zd efin jow a n e rów naniam i.
w = 0 , “
U
b-
2
2
g
Z w iązek ich z p ow szech n ie używ anem i jest
Jy ~
"52
Cy'
Jx =
yi
Nr. 4
W IA D O M O Ś C I TECH N ICZNE L O T N IC T W A
Jest to rów nanie siły nośnej za stęp u ją ce
135
C e lo w o ś ć ich stanie się zaraz jasn ą; zaznaczm y je s z ­
cze, że dla przenoszenia w yn ik ów badań tu n elow ych na
ska lę rzeczyw istą jest o b o jętn e ja k i
p rzy jm ie m y za stosunek podobieństw a.
Z ja w isk o, które n azyw am y lotem m aszyny cięższej od
pow ietrza , m ożem y zrozu m ieć na pod sta w ie zasad im p u l­
su x energji. S am olot u dziela dzięki sw ym organom n o ś­
nym
cząstkom pow ietrza pew n ych ru ch ów ku d o ło w i. W
da n ym czasie
dt
ca łk o w ity im puls jest rów n y
G d ł
i ró w ­
n y p ęd o w i cząstek pow ietrza. M ożem y w ię c napisać, że
kw adrat
d łu gości
T e o r ja pow yższa, k tórą w skrócen iu
i
p rzytoczyliśm y,
w yk a zu je w jak bliskim zw iązku jest ro zp ię to ś ć z faktem
pow stania siły n ośn ej. A n a lo g iczn e rozu m ow an ie p o z w o li
na w yp ro w a d ze n ie w yrażen ia
na
opór. W
odrzu con ym
w d ó ł pow ietrzu zaw arta jest bow iem pew na en ergja k i­
netyczna, k tóra stale w zrasta o pracę siły p ocią g o w e j,
p rze zw y cię ża ją c opór. Zm iana en ergji w jed n o s tce cza ­
su w yn osi
dE
dt
=
w .v = J
iS)
a po zastąpieniu
p rę d k o ścią średnią
vśr ■
ja k
p o p rze d n io
p rę d k o ści zm iennej
r dm
in2
■
dt
2
dS
W .v —
J dt
f
d
S
= k
i
k\
2
g
V
b2
(S 'l
R ys. 1.
Z a ło ż y liśm y jeszcze, że w o ln o nam p r z y ją ć
w 2 r = h [w śrY
j
P o uw zględnieniu
dm
G
wd S
fe, —
v b2
2
g
otrzym u jem y osta teczn ie
W, = k
2
g
Tą
czę ść
o p o ru
sam olotu
nazyw am y
op orem
w zb u d zo ­
■ = f
dt
(S)
g d z ie
w
ozn acza p rę d k o ść odrzutu,
dm
zaś masę p r z y ­
śp ieszon ą na p rę d k ość
w
w czasie
dt.
C a łk ow a n ie r o z p o ­
ściera się na pew ną pow ierzch n ię kon troln ą zam kniętą,
k tó rą
m ożem y
p rze p ro w a d zić
przez
ro zp ię to ś ć
p r o sto ­
p a d le d o kierunku lotu i zam knąć przez n iesk oń czon ość.
W p ro w a d ź m y teraz średnią p ręd k ość odrzutu i pew ną p o ­
w ierzch n ię całk ow a n ia S ‘ tak abyśm y m ogli p r zy ją ć
G2
3,
v2 b2
nym. D ośw ia d czen ie pou cza , że z pew nem d o ś ć zn a cz-
nem przybliżen iem , w o ln o p r z y ją ć d o d a tk o w o o p ór zw any
szk od liw ym
o b e jm u ją cy o p ó r czę ści nie n ośn ych i p r o ­
przez
2 Xs
>
d ośw ia d cza ln y
sp ółczyn n ik ,
filu. O zn a cza ją c
piszem y
(S'(
P ow ierzch n ia
S'
b ę d zie
p ro p o rcjo n a ln ą
do
roz­
Y
G2
r
2
g
v2 b2
2
g
p ię to ś ci, ozn aczm y ją przez —
b2.
2
ja k o masę p rze p ły w a ją cą przez S'
O b liczm y teraz
~
dt
ja k o drugą p od sta w ow ą zależność.
P o w yru gow aniu
Stąd
(S 'l
f
2
g
otrzym u jem y
G =
~ ki b2 v w <r
2
g
W
:
v2 b2
o x s + k y y ) ~ - v 2 b2
2
g
4.
U w a ża ją c, że
w$r
jest p r o p o rcjo n a ln e d o p rę d k o ści lotu
i
za leżn e od kąta natarcia, w form ie
w śr
=
k2 v
na­
p iszem y ostateczn ie
n iezależn ie od w ydłu żen ia, c o w arto pod k reślić. R ó w n a ­
nie to za stęp u je
136
W IA D O M O Ś C I TECH N ICZN E L O T N IC T W A
Nr. 4
Rys, 2.
Nr. 4
W IA D O M O Ś C I TECH N ICZNE L O T N IC T W A
137
g d z ie
X
jest w ydłu żen iem
ob ra zo w ą
n azw ę
----- . W y ra żen ie
fs = Dx s b2
m a-
F
pow ierzch n i o p o r ó w szk od liw ych . D o
b2
P od zia łk a & ma rów nania
k — r.
400
Na rysunku 2 w yk reśliliśm y biegu now ą na pod staw ie
, y = 300 (m.m.)
7.
p r zy s zły ch rach u n ków b ęd ziem y u żyw a ć rów nanie
dm uchań i kon statu jem y, że w obrębie k ą tów lotu n o r­
m alnych d a je się d o b rz e zastąp ić parabolą.
P rze jd źm y teraz d o ob liczen ia osią gów sam olotu.
W y­
s2
g
o d p o w ia d a ją ce g o znakow aniu
*
Y
— u2
b2
2g
p row a d zon e w zo ry w w ypa d k u gd y osiągi są pom ierzon e,
7: X
p o z w o lą na w n iosk ow a n ie o w ła sn ościa ch a erod y n a m icz­
nych. W y zn a cz m y n ajp ierw minim um op oru W i o d p o ­
w ia d a ją cą p rę d k o ść lotu. R ó żn icz k u ją c
W p ro w a d ze n ie sp.
go e lip ty cz n y ro zk ła d
k
jest u zasad nion e n astępu ją co.
jest
S p ó łcz y n n ik ten d la sk rzy d ła izolow a n eg o i p o s ia d a ją ce ­
n ośn ości w zd łu ż ro zp ię to ś ci
te orety cz n ie ró w n y jed n ości, d la d w u p ła tów d a je się on
rów n ież w y lic z y ć i jest m n iejszy od jed n ości, d la s k rzy ­
d e ł w reszcie p o s ia d a ją cy ch stratę n ośn ości w środku jest
w ięk szy. W y stę p u je
on zw y k le
razem
z ro z p ię to ś cią
i
W = f s ~ V' +
2g
otrzym u jem y
k
d W
y
— — = 2
f, — v
— 2
r,
dv
2
g
i p o w ykon an iu rach un k ów
Y
2
g
v2 b2
d la te g o nieraz n azyw a się
Y k b = bi
ro zp ię to ś cią (in d u k o ­
w aną) sprow a dzon ą . S am olot d la k tóreg o
k =
1 b ędziem y
n a zyw a li idealnym , b ęd zie on naszą bazą porów n a w czą .
Z ajm iem y się teraz w yzn aczen iem s p ó l c z y n n i k a i
w
k
.
rów naniu
Dx = 2 xs + — Dy
>
t. j. zastąpieniem
k
G2
y
Y - v 2 b2
2
g
k rzy -
W
min
= '
J
■
V
2
Yk
YTs
b
YF
b
w e )
Dx
—
f
(
Dy)
pa ra b olą m ożliw ie d ok ła d n ie. S p o rz ą d ź ­
m y w tym celu siatkę sp ółrzęd n ą
Jx ,
W p o sia d a ją cą
tę w łasność, że p a ra b ole o osi poziom ej o d w z o ru ją się
ja k o lin je proste. W a ru n k om tym o d p ow ia d a siatka
9.
y + «
\2
e
6
.
l w min
Yr. Y fs
O zn a cza ją c
go
A
= 300.
B
= 400,
a
= 0,05
ja k ła tw o m ożna się p rzek on a ć przez pod staw ien ie. Z a ­
stę p u ją c
w rysow a n ą
sp.
Dxs
lin ję
p rzy
k rzy w ą
Dx = f (D y )
się
je j
w
prostą,
z
lin ją
w yzn a cza m y
w ielk ich
p rzecięciu
Stosunek
W min/G
jest ró w n y
( cx/cy'}min •
przez ej
otrzym u jem y
) j i = 0 a sp.
k
p rzy p rze cię ciu się z
D
= 0 0 . D la w ie l-
y
Dy
i
Dx
m ożna
J X
£j = 1,128
Y k
™
b
= 1,128
Y k Y
d
x «
10
.
W mln
* To
b ow iem
~DxS
p r z y ją ć
~ r
D
gra n icy
W szy stk ie
w ie lk o ści
o d p o w ia d a ją ce
stan ow i
Y
będ ziem y nadal op a try w a ć w skaźnikiem
dzam y
d a lsze ozn a czen ia
N —
(— ),
. W p ro w a -
a.
k — r .
--------------- = n lim
}j,=CO
Dy
■X
W a rto ś ci fu n k cji
300
dy
W .v,v=
v,
r
y
=
0,02
y
óy
2,4
0,10
50,0
0,18
0,03
5,3
0,11
58,5
0,19
V
+ 0 ,0 5 '
2
S
1
= — , O trzym u jem y w te d y proste w yrażen ia na opór
16
0,04
9,3
0,12
67,1
0,20
0,05
14,3
0,13
73,8
0,21
0,06
20,2
0,14
84,5
0,22
0,07
26,8
0,15
93,1
0,23
0,08
34,1
0,16
101,6
0,24
0,09
41,8
0,17
109,9
0,25
i p rę d k o ść
lotu
w
4
g
* Ą U
+
^\
u.
y
dy
" = 2 / ł ^ ] / t i /^ c(“’ + i) “
]
12
,
y
dy
118,0 125,8 133,3 140,6 147,6 154,2
0.26
0,27
0,28
0,29
0,30
0,32
160,5 166,7
0,34
0,36
y
dy
172,5 178,1
0,38
183,2 188,2 192,8 201,7 209,4 216,5
0,50
00
300,0
/l°
13,
0,40 0,425 0,450 0,475
y
222,7 228,6 235,0 240,7 245,4 250,0
W w yp a d k u lotu ślizg o w e g o m oc potrzeb n a d o lotu jest
rów n ą
W v = G w
gd zie
w
ozn a czy p r ęd k ość opadania
p io n ow ego. P o ob liczen iu s p ółcz y n n ik ó w otrzym u jem y

Plik z chomika:

Inne pliki z tego folderu:

Inne foldery tego chomika:

Zgłoś jeśli naruszono regulamin