Юный техник 1974-11, страница 64

л

КАК РАССЧИТАТЬ МОДЕЛЬ

Статья первая

В статье «Модель в воздушной среде», напечатанной в 4-м номере журнала «Юный техник» за 1974 год, говорилось о том, как должен моделист учитывать движение воздушных масс при выступлениях на соревнованиях. В этой статье мы рассказываем о том, какие силы действуют на модель при полете. Без правильного понимания этого вопроса нельзя грамотно проектировать и регулировать модель.

При полете на летающую модель действуют три группы сил: аэродинамические, сила веса и силы тяги от двигательных установок.

Аэродинамические силы — это результат воздействия внешней среды на поверхность модели самолета или ракеты при их движении. На каждый элемент поверхности тела, движущегося в среде, действуют в общем случае нормальная и касательная сила (см.

рис. 1, где ст и t обозначены

г г

нормальная и касательная силы, действующие на единицу площади поверхности тела в рассматриваемой точке). Суммарную силу, действующую на единицу площади поверхности тела, обозначим

через Ртак что Р = о.

Если тело неподвижно, то каса-

тельная сила т равна 0, а перпендикулярная к поверхности тела сила о. равна силе давления

окружающей среды Р (Р — сила атмосферного давления, действующая на единицу площади поверхности тела). При движении тела

и а.фО. Разность между нормальной силой о. и силой

атмосферного давления Р представляет собой избыточное дав-

ление на поверхности тела 0.!= = с —Р.

г

Если сложить все силы Р_{, действующие на каждую единицу поверхности тела, то получим

суммарную силу R, которая называется главной аэродинамиче-

ской силой. Сила R — результат воздействия воздуха на движущееся в нем тело. Если тело в

покое, то R=0. Сила R прикладывается в точке тела, получившей название центр давления.

Кроме аэродинамической си-

лы R, на тело действует сила тя-

жести G, которая при движении тела прикладывается к его центру тяжести, и сила тяги двигателя. Двигатели могут быть на модели самые разные: ракетные, воздушно-реактивные, поршневые.

Аэродинамическая сила R во многом зависит, от того, как тело ориентировано относительно вектора скорости набегающего пото-

ка воздуха V. Положение тела относительно встречного потока задается при помощи трех углов: угла атаки а, угла скольжения |3 и угла крена f (см. рис. 2). Эти углы расположены между осями системы координат, жестко связанной с телом OXjY^! и осями скоростной системы координат, связанной с вектором скорости OXYZ.

Аэродинамическую силу R можно представить в виде суммы

60