Аэродинамические характеристики
Аэродинами́ческие характери́стики, совокупность зависимостей аэродинамических коэффициентов, а также их производных и распределённых нагрузок от характерных параметров, определяющих режимы полёта, конфигурацию летательного аппарата и его ориентировку относительно выбранной системы координат. Аэродинамические характеристики являются основными исходными данными при проектировании любого летательного аппарата. Определение и оптимизация аэродинамических характеристик – главные задачи теоретической и экспериментальной аэродинамики. Полный набор аэродинамических характеристик является очень широким и разнообразным. В соответствии с практическим применением и методами определения аэродинамические характеристики разделяют на несколько классов.
Аэродинамические характеристики подъёмной силы, аэродинамического сопротивления и аэродинамического качества – зависимости указанных величин от угла атаки при различных значениях числа Маха полёта M∞ и числа Рейнольдса Re для каждой конфигурации летательного аппарата. К этому же классу относят балансировочные характеристики тех же величин для продольно сбалансированных летательных аппаратов. Зависимости этого класса являются основными при определении аэродинамической схемы летательного аппарата, его параметров и лётно-технических характеристик.
Аэродинамические характеристики продольной статической устойчивости – зависимости коэффициента момента тангажа от угла атаки или коэффициента подъёмной силы при различных значениях М∞ и Re, центровках и углах отклонения органов продольного управления. Эти зависимости используются для определения положения аэродинамического фокуса, получения балансировочных характеристик и расчётов динамики продольного движения летательного аппарата.
Аэродинамические характеристики боковой статической устойчивости – зависимости коэффициента боковой силы, момента рыскания и момента крена от угла скольжения при различных углах атаки, числах М∞ и Re, центровках и углах отклонения органов поперечного и путевого управления для каждой заданной конфигурации летательного аппарата. Эти зависимости используют для расчётов динамики бокового движения летательного аппарата.
Вращательные производные и производные устойчивости высших степеней (производные аэродинамического коэффициента по угловым и линейным ускорениям летательного аппарата) используют при расчётах и моделировании динамических возмущённых движений летательного аппарата.
Характеристики эффективности органов управления и шарнирных моментов – зависимости приращений и их производных аэродинамических сил и моментов от углов отклонения соответствующих органов управления, а также зависимости изменения шарнирных моментов от углов отклонения органов управления. Эти зависимости необходимы для проведения расчётов управляемых движений летательного аппарата, а также для выбора мощностей силовых приводов органов управления.
Взлётно-посадочные аэродинамические характеристики – все приведённые выше аэродинамические характеристики во взлётной и посадочной конфигурациях летательного аппарата. Отличительными чертами этих конфигураций являются отклонённая механизация крыла и наличие выпущенного шасси. Характерной также является необходимость учёта эффекта влияния земли на взлётно-посадочные аэродинамические характеристики. Зависимости этого класса используют для расчёта взлётно-посадочных режимов летательного аппарата.
Распределённые аэродинамические характеристики – зависимости коэффициента давления и перепадов давления или, иначе, распределённых нагрузок, действующих на поверхности летательных аппаратов, от углов атаки и скольжения при различных значениях М∞ и Re. Эти аэродинамические характеристики используют для расчётов прочности конструкции и оптимизации распределённых и суммарных нагрузок на летательный аппарат.