Аэродинамический профиль

В аэродинамике профиль — форма поперечного сечения крыла, лопасти (пропеллера, ротора или турбины), паруса или другой гидроаэродинамической конструкции.

Развитие профилей крыла с 1908 по 1944 годы

Тело в форме профиля крыла, двигаясь в потоке газа или жидкости, создаёт подъёмную силу, перпендикулярную направлению потока (теорема Жуковского). Профили для дозвуковых скоростей имеют характерную форму с закруглённой передней и острой задней кромками, часто с асимметричной кривизной. Профили для сверхзвуковых скоростей обтекания имеют острые кромки для снижения сопротивления крыла и малую относительную толщину (отношение толщины профиля к хорде, выражаемое в процентах). При дозвуковых скоростях обтекания основная часть подъемной силы создается за счет разрежения над профилем, а при сверхзвуковых скоростях обтекания — только за счет повышения давления под профилем (этим, в основном, обусловлено такое различие в формах профилей для до- и сверхзвуковых скоростей).

Классический профильПравить

Классический аэродинамический профиль крыла — это крыло, где верхняя сторона профиля будет выпуклая, а нижняя будет практически прямой.

Подъемную силу крыла можно посчитать по формуле

 

Примеры профилей крыла

$Y=C_y\frac{\mathrm{\rho <!--\; \rho \; -->}{V}^2}{2}S$$Y=C_{y}{\frac {\rho V^{2}}{2}}S$ , где:

$Y$$Y$  — подъёмная сила (Н),

$C_y$$C_{y}$  — коэффициент подъёмной силы, зависящий от угла атаки (получается опытным путём для разных профилей крыла),

$\mathrm{\rho <!--\; \rho \; -->}$$\rho$  — плотность воздуха на высоте полёта (кг/м³),

$V$$V$  — скорость набегающего потока (м/с),

$S$$S$  — характерная площадь (м²).

Формула для расчёта лобового сопротивления сходна с вышеприведённой, за исключением того, что используется коэффициент лобового сопротивления $C_x$$C_{x}$  вместо коэффициента подъёмной силы $C_y$$C_{y}$ .

 

Подъемная сила крыла

Суперкритический (сверхкритический) профиль

Это особый вид профиля, когда его форма приближена к идеальному углу атаки .

Связанные определенияПравить

• Профиль, имеющий вытянутую вдоль потока форму, скруглённую к потоку переднюю и острую заднюю кромки, называется крыловым профилем.
• Хорда — отрезок прямой, соединяющей две наиболее удаленные друг от друга точки профиля.
• Длина профиля — длина хорды.
• Максимальный размер в направлении, перпендикулярном хорде — толщина профиля.
• Угол между направлением скорости набегающего потока и хордой — угол атаки.
• Относительная толщина профиля — отношение его максимальной толщины к хорде.

См. такжеПравить

• Аэродинамическое сопротивление
• Аэродинамическое качество
• Аэродинамический профиль Кляйна-Фогельмана
• Справочник авиационных профилей