Число Маха увлечения-расхождения - Drag-divergence Mach number

Перетащить дивергенции число Маха (не следует путать с критическим числом Маха ) является числом Маха , при которой аэродинамическое сопротивление на несущей поверхность или планере начинает быстро возрастать по мере число Маха продолжает увеличиваться. Это увеличение может привести к увеличению коэффициента лобового сопротивления более чем в десять раз по сравнению со значением на низкой скорости .

Значение числа Маха сопротивления-дивергенции обычно больше 0,6; следовательно, это трансзвуковой эффект. Число Маха увлечения-расходимости обычно близко к критическому числу Маха и всегда превышает его . Как правило, коэффициент сопротивления достигает максимума при 1,0 Маха и снова начинает уменьшаться после перехода в сверхзвуковой режим выше примерно 1,2 Маха.

Большое увеличение лобового сопротивления вызвано образованием ударной волны на верхней поверхности аэродинамического профиля, которая может вызвать отрыв потока и возникновение неблагоприятных градиентов давления в задней части крыла. Этот эффект требует, чтобы самолет, предназначенный для полета на сверхзвуковой скорости, имел большую тягу . На ранних этапах разработки околозвуковых и сверхзвуковых самолетов крутое пикирование часто использовалось для обеспечения дополнительного ускорения в области высокого сопротивления около 1,0 Маха. Это увеличение крута в сопротивлении привело к популярному ложному представлению о неразрывном звуковом барьере , потому что казалось , что ни одна технологии самолетов в обозримом будущем не будет иметь достаточно пропульсивной силу или контроль власти , чтобы преодолеть его. Действительно, один из популярных аналитических методов расчета сопротивления на высоких скоростях, правило Прандтля – Глауэрта , предсказывает бесконечное сопротивление при скорости 1,0 Маха.

Двумя важными технологическими достижениями, появившимися в результате попыток преодоления звукового барьера, были правило площади Уиткомба и сверхкритический профиль . Сверхкритическая аэродинамическая поверхность имеет форму специально , чтобы сделать перетащить дивергенции числа Маха как можно выше , позволяя самолет летать с относительно более низким сопротивлением при высоких дозвуковых и низких околозвуковых скоростях. Эти, наряду с другими достижениями, включая вычислительную гидродинамику , смогли снизить коэффициент увеличения лобового сопротивления до двух или трех для современных конструкций самолетов.

Числа Маха по лобовому сопротивлению M _dd для данного семейства крыльев винта могут быть аппроксимированы соотношением Корна:

${\ displaystyle M _ {\ text {dd}} + {\ frac {1} {10}} c_ {l, {\ text {design}}} + {\ frac {t} {c}} = K,}$

где

${\ displaystyle M _ {\ text {dd}}}$ - число Маха увлечения-расходимости,

${\ displaystyle c_ {l, {\ text {design}}}}$ - коэффициент подъемной силы конкретного сечения профиля,

t - толщина профиля на заданном сечении,

c - длина хорды на данном участке,

${\ displaystyle K}$ фактор, установленный с помощью анализа CFD:

K = 0,87 для обычных профилей (6 серия),

K = 0,95 для сверхкритических профилей.

Смотрите также

• Уголок гроба
• Критическое число Маха
• Звуковой барьер
• Скорость звука
• Сверхкритический профиль
• Волновое сопротивление

Ноты