Юный техник - для умелых рук 1975-10, страница 8

Юный техник - для умелых рук 1975-10, страница 8

Дымовая аэродинамическая труба, описание которой дастся в этом номере, поможет желающим глубоко изучить основные законы аэродинамики. Эксперименты, поставленные в такой трубе, позволят по-новому подойти к технике моделирования.

Дымовую аэродинамическую трубу пытливые могут дополнительно оборудовать аэродинамическими весами и приборами, что позволит им видеть не только качественную картину обтекания, но и оценить этот процесс количественно. А для этого советуем начать изучение аэродинамики с таких вопросов, как:

— основные характеристики среды полета модели — воздуха;

— главные законы аэродинамики;

— аэродинамические характеристики летательных аппаратов;

— постановка эксперимента в аэродинамике и т. д.

Основательно изученные теоретически и проверенные экспериментально закономерности аэродинамики позволяют конструкторам летающих моделей еще до постройки модели определить ее летные характеристики и качество полета. Таким образом, основой грамотного расчета модели будет не только опыт и случайность хорошего выступления на соревнованиях, а прежде, всего научный расчет аэродинамических характеристик модели и подтверждение расчетов экспериментальными данными.

В дымовой аэродинамической трубе можно поставить не один десяток экспериментов, которые помогут лучше изучить законы аэродинамики. К примеру, можно:

— наблюдать обтекание потоком частей модели [подкосов, обтекателей, надстроек, кабины, пилонов) с разными геометрическими обводами. Оценить аэродинамические силы шара, цилиндра, конуса, овала, пластины по величине зоны возмущения за моделью и сравнить их между собой;

— проследить за картиной обтекания частей модели с разной шероховатостью;

— увидеть, как влияет на обтекание расположение крыла относительно фюзеляжа, взаимозависимость горизонтального и вертикального оперения, обтекание различных профилей крыла и стабилизатора, как работает механизированное крыло;

— понять различные виды и способы управления пограничным слоем потока и т. д.

Все это даст представление о физической картине полета летательных аппаратов, и, в частности, моделей, в воздушной среде.

Инженер А. ВИКТОРЧИК

АЭРОДИНАМИ Ч ЕС К А ДЫМОВАЯ ТРУБА

Опыт, эксперимент в авиации имеет чрезвычайно важное значение. Без исследований в аэродинамических трубах невозможно ни спроектировать, ни построить современный самолет, вертолет или какой-либо другой летательный аппарат. Такие проблемы, как проблемы подъемной силы, аэродинамических нагрузок, действующих на летательный аппарат, решают опытным путем.

Обычно аэродинамические исследования проводятся ие на самих объектах, а на моделях этих объектов в искусственно созданном потоке газа. Экспериментальная установка, которая создает поток воздуха или газа для изучения явлений, возникающих при обтеканнн тел", называется аэродинамической трубой.

Продувая, как говорят специалисты, в аэродинамической трубе модели самолетов, вертолетов, ракет и космических кораблей, конструкторы определяют силы, действующие при полете этих летательных аппаратов, исследуют их устойчивость и управляемость. Эксперименты в •трубе позволяют установить

оптимальные формы летательных аппаратов.

Но порой в аэродинамических исследованиях требуется получить общую картину явления, то есть его качественную характеристику. А это облегчает понимание физической сущности исследуемого явления. Применяя различные способы, делающие поток видимым, можно сфотографировать аэродинамические спектры. По таким спектрам конструкторы летательных аппаратов сразу видят дефекты обтекания всего аппарата и его отдельных частей и могут внести исправления в конструкцию.

Для получения аэродинамических спектров пользуются различными способами. В частности, используют дымовые струйки (дымовой спектр). Такие струйки выпускают в воздушный поток или перед обтекаемым телом, или из отверстия на поверхности самого тела. В этом случае спектры называются дымовыми. Примеры дымовых спектров показаны на рисунке 1. Здесь видно, как происходит обтекание воздухом плоской пластинки, поставлен

ной поперек воздушного потока, и профиля крыла под малым и большим углом по отношению к набегающему потоку. Плавное струйное течение воздуха за пластинкой нарушается и переходит в беспорядочное вихревое. Дымовая пелена видна на некотором расстоянии от пластинки.

Обтекание воздушным потоком профиля крыла под небольшим углом к потоку (этот угол называют углом атаки) плавное. Это соответствует сплошной линии на графике «подъемная сила — угол атаки». При обтекании профиля под большим углом атаки картина значительно меняется. Поток воздуха отрывается в передней части профиля н завихряется за ним. Подъемная сила резко уменьшается (пунктир на линии графика). Нормальный полет при этом невозможен, так как самолет становится неуправляемым.

Наиболее совершенные дымовые спектры получают в специальных аэродинамических дымовых трубах.

Небольшую дымовую трубу вы можете построить сами и наблюдать картины обтекания различных тел, а также частей своих авиамоделей.

Начнем с того, как устроена и как работает аэродинамическая дымовая труба. Она состоит из следующих основных частей: корпуса, коллектора, дымогенератора, веитнляторной установки, гребенки для получения дымовых струек, систем управления моделью, дымовыми струйками н вентилятором.

Корпус ее деревянный, в сечении имеет форму прямоугольника со сторонами 40 50X400 -J- 500 мм. Его можно сделать либо из 8 -:- Ю-миллиметровон фанеры, либо из тонких дощечек. Передняя стенка корпуса прозрачная — нз стекла или плексигласа, задняя — до успокоительной камеры 6 откидная. Для получения хорошей видимости дымовых струек она окрашивается в черный цвет. В центре задней стенки укрепляется на подшипнике штырь управления моделью (см. сеч. Б—Б).

Успокоительная камера 6 отделяется от рабочей части трубы фанерной перегородкой 5. В ней просверливаются отверстия 0 30 мм. К задней стенке камеры крепится кожух центробежного вентилятора 1.

Конструкция самого вентилятора показана на нижнем рисунке. Он изготовляется из любого листового материала толщиной 0,5-^0,8 мм и приводится во вращение электродвигателем типа УАД-72 мощностью 50—60 Вт с максимальным числом оборотов 3000 об/мин. Электродвигатель крепится на основании аэродинамической трубы сзади корпуса. Скорость потока воздуха в трубе регулируется за счет изменения скорости вращения электродвигателя. Поэтому вам придется предусмотреть агрегат для регулировки числа оборотов двигателя. Это может быть реостат типа РСП. Максимальная скорость воздушного потока в трубе получается 8-:-10 м/с.

К левой боковой стороне корпуса трубы плотно, без щелей, крепится коллектор 3, выполненный в виде усеченной пирамиды. Вход коллектора надо затянуть мелкоячеечной сеткой.

Гребенка 8 для получения дымовых струек имеет форму каплевидной трубы (см. общий вид, сеч. А—А), к которой прикрепляются тонкие трубочки с внут-

8

Обсуждение
Понравилось?
Войдите чтобы оставить комментарий
Понравилось?