Удлинение авиационных конструкций

Определяется как отношение квадрата размаха крыла ${\displaystyle l}$ к площади крыла ${\displaystyle S}$: ${\displaystyle \lambda \!=\!{\frac {l^{2}}{S}}}$ и характеризует степень вытянутости крыла вдоль размаха. Для прямоугольных крыльев ${\displaystyle \lambda \!=\!{\frac {l}{b}}}$, где ${\displaystyle b}$ – хорда крыла.

Удлинение крыла – один из основных геометрических параметров крыла, определяющих его аэродинамические характеристики. При малых дозвуковых скоростях полёта несущие свойства эллиптического крыла большого удлинения определяются соотношением ${\displaystyle c_{y}^{\alpha }\!=\!{\frac {2\pi \lambda }{\lambda +2}}}$, а его индуктивное сопротивление ${\displaystyle {\text{Х}}_{i}}$ при заданном значении коэффициента подъёмной силы ${\displaystyle c_{y}}$ обратно пропорционально ${\displaystyle \lambda }$. Таким образом, при увеличении ${\displaystyle \lambda }$ несущие свойства крыла возрастают, а ${\displaystyle {\text{Х}}_{i}}$ уменьшается и соответственно растёт максимальное аэродинамическое качество. Однако удлинение крыла, как правило, ведёт к непропорциональному росту его массы из-за необходимости обеспечить надлежащие прочность и жёсткость крыла. У рекордных планёров значение ${\displaystyle \lambda }$ достигает 40, у дозвуковых пассажирских самолётов 80-х гг. ${\displaystyle \lambda \!=\!7-10}$ (например, у самолёта Ил-96-300 ${\displaystyle \lambda \!=\!9,\!5}$).

При сверхзвуковых скоростях полёта более существенными оказываются другие геометрические параметры, и для сверхзвуковых самолётов рациональными являются крылья малого удлинения: ${\displaystyle \lambda \!=\!1,\!5-2,\!5}$. Аналогично удлинению крыла определяются удлинения и других несущих поверхностей, например горизонтального оперения.

Определяется как отношение длины фюзеляжа ${\displaystyle l_{\text{ф}}}$ к диаметру эквивалентного круга ${\displaystyle d_{{\text{э}}.{\text{ф}}}\!=\!({\frac {4S_{{\text{м}}.{\text{ф}}}}{\pi }})^{\frac {1}{2}}}$, площадь которого равна площади миделевого сечения фюзеляжа ${\displaystyle S_{{\text{м}}.{\text{ф}}}}$: ${\displaystyle \lambda _{\text{ф}}\!=\!{\frac {l_{\text{ф}}}{d_{{\text{э}}.{\text{ф}}}}}}$. В частном случае осесимметричного фюзеляжа диаметр эквивалентного круга совпадает с диаметром миделевого сечения.

Удлинение фюзеляжа является одним из геометрических параметров, определяющих его аэродинамическое сопротивление. Для фюзеляжей, носовые и хвостовые части которых представляют собой параболоиды вращения, при дозвуковых скоростях оптимальными будут ${\displaystyle \lambda _{\text{ф}}\!\approx \!3-4}$, при сверхзвуковых скоростях – ${\displaystyle \lambda _{\text{ф}}\!\approx \!14}$.

Для многорежимных самолётов, летающих в дозвуковых и сверхзвуковых диапазонах скоростей, обычно выбирают компромиссное значение удлинения фюзеляжа с учётом возможной продолжительности полёта на обоих режимах. На практике выбор удлинения фюзеляжа часто оказывается продиктованным особенностями применения самолёта.