Ламинарный профиль

[Koan]

Чем ламинарный профиль крыла отличается от обычного? Каковы плюсы и минусы ламинарного профиля?
Спасибо.

[fon-Skokoff]

Поверхностно - ответить легко. Это, типа, имеет меньшее сопротивление на больших скоростях, что соответственно увеличивает макс скорость и улучшает вертикальный маневр. Но при этом имеет худшие несущие свойства, что соответственно ухудшает маневренность на малых и средних скоростях, а также взлетно-посадочные свойства.
Но это - поверхностно. А вот если глубже... Если глубже - я и сам бы с удовольствием послушал, если б кто чего умного рассказал. Ведь ни немцы, ни англичане и русские этим профилем не воспользовались (по крайней мере, во время войны) - значит были на то причины? Насколько снижается сопротивление? И нельзя ли этого уменьшения добиться простым снижением площади крыла? И т.д. и т.п. Тут понимаешь целая теория прорисовывается, но без высшего образования в области самолетостроения в ней нам делать нечего. Если б кто популярно объяснил али ссылочку кинул...

[Ash]

Это скорее в этот раздел http://forum.sukhoi.ru/forumdisplay.php?forumid=4

Не забывайте, на Авиафоруме полно разделов кроме Ил-2! Итак тут свалка дикая...

[Anton_von_Kant]

Originally posted by fon-Skokoff
Ведь ни немцы, ни англичане и русские этим профилем не воспользовались (по крайней мере, во время войны) - значит были на то причины

Англичане пользовались. Например на Темпесте.

[Kyzmich]

Ламинарный профиль крыла-симметричный,обычно меньшей относительной толщиной 6-10%от хорды крыла с буквально полированной поверхностью,как следствие малое сопротивление потоку воздуха, не несущий соответственно.
Само слово -ламинарный говорит о том,что эффективен только в ламинарном(прямолинейном паралельном) потоке воздуха,нахождения его в зоне обдува винта сводит на нет его преимущества по Cx -профильному сопротивлению . Очень критичен к любым углам атаки,что приводит к срыву потока с крыла.
При грамотной организации вихрей воздуха перед кромкой крыла очень эффективен.В основном применяется на ракетах и рекордных самолетах.Применение его на истребителях в основном резко снижает их маневренные х-ки и устойчивость на углах атаки.
Обычно применяли ламинизированные профили крыла,те с высоким качеством обшивки по шероховатости.

[Soul]

Ув. пилоты! Ламинарный профиль - это профиль у которого точка перехода (Хтп) погранслоя из ламинарного в турбулентный отодвинута на 0,3 - 0,5 хорды профиля. Лаимнарный профиль создавался для достижения высоких скоростей и дальностей полета вследствии меньшего значения индуктивного сопротивления (сопротивления, возникающего при угле атаки, при котором возникает подъемная сила (без учета Схо)). Ламинарный профиль стабильно несет до углов атаки 12-15 градусов, срывные явления не являются критичными и протекают без резких клевков. В целом, срывные характеристики сильно зависят от конструкции самого крыла и механизации. Максимальный Су крыла с ламинарым профилем меньше, чем Су "толстого" крыла на 10-15%. Маневренные характеристики самолета в основном зависят от удельной нагрузки на крыло, а не от максимального Су. Во время совершения маневра с большой перегрузкой значение Су достигает значения порядка 0,7 Су макс. Вывести самолет на критические угды атаки во время полета с максимальной перегрузкой очень тяжело и, как правило, это носит конструктивное ограничение в виде усилия на ручке управления. Су крейсерского полета на крыле с ламинарным профилем как правило выше, чем у пилотажного крыла вследствии меньшей удельной нагрузки на пилотажное крыло для реализации большого значения Ny, по этому Су кр ламинарного крыла ~0,3 - 0,4, а у пилотажного крыла ~ 0,15-0,2.

[fon-Skokoff]

Э-э-э... А теперь, если можно, расскажи во что это все выливается для ероплана. На пальцах.

[RB]

Originally posted by Anton_von_Kant
Англичане пользовались. Например на Темпесте.

А Американце на Мустанге

[Soul]

Для ероплана - все просто. Ламинарное крыло предназначено для "Вояджера" Берта рутана или в сочетании с суперкритическим профилем - для магистрального самолета. Пилотажный самолет имеет "плохие" экономические характеристики, но отличные пилотажные. Крыло Су-26 (29) имеет 18% симметричный профиль и поджатый хвостик и обеспечивает высокие значения Су, но "плохие" Схо, Сха и Схi. В истребителях ламинарный профиль в сочетании с суперкритическим применяется (применялся) для скоростных высотных самолетов.

[fon-Skokoff]

А можно еще проще? Например: При одинаковой площади крыла ламинарное даст более высокую скорость, большую дальность, и лучшие характеристики пикирования (при прочих равных по мотору и весу), но при этом самолет с ламинарным крылом будет иметь больший радиус виража, худшую скороподъемность и взлетно-посадочные характеристики. Это вроде понятно. . А вот если площадь ламинарного крыла больше, чем обычного, и таким образом обеспечивает такую-же подъемную силу (и соответственно маневренность) - будет ли оно по прежнему иметь меньшее сопротивление, чем крыло обычного профиля, но меньшее по площади? Т.е. Можно ли применением более крупного крыла ламинарного профиля получить те же преимущества (возможно, в меньших количествах) но при этом не проиграть в маневренности? Вот, собственно, что интересно.

[Soul]

Originally posted by fon-Skokoff
А можно еще проще? Например: При одинаковой площади крыла ламинарное даст более высокую скорость, большую дальность, и лучшие характеристики пикирования (при прочих равных по мотору и весу), но при этом самолет с ламинарным крылом будет иметь больший радиус виража, худшую скороподъемность и взлетно-посадочные характеристики. Это вроде понятно. . А вот если площадь ламинарного крыла больше, чем обычного, и таким образом обеспечивает такую-же подъемную силу (и соответственно маневренность) - будет ли оно по прежнему иметь меньшее сопротивление, чем крыло обычного профиля, но меньшее по площади? Т.е. Можно ли применением более крупного крыла ламинарного профиля получить те же преимущества (возможно, в меньших количествах) но при этом не проиграть в маневренности? Вот, собственно, что интересно.

Ув. fon-Skokoff!
Все сказанное от начала до "худшей скороподъемности" верно, хотя "характеристики пикирования" - это тоже сомнительный термин. На разгон самолета наличие ламинарного профиля влияет слабо; скороподъемность же зависит в первую очередь от тяговооруженности (энерговооруженности) и во вторую - от удельной нагрузки на крыло. Взлетно-посадочные характеристики тоже зависят в первую очередь от удельной нагрузки на крыло и типа механизации, разница в Су max в полетной конфигурации, как я уже говорил, для "пилотажного крыла" и с лам. профилем составляет ~10%. При выпуске механизации Су от полетных 0,3 достигает 2 - 3! (для всех наворотов крыла пассажирского самолета) К стати, при рассуждении о аэродинамике крыла необходимо учитывать не только удельную нагрузку, но и геом. параметры: удлиннение, сужение и стреловидность. При равенстве этих величин самолет с лам. профилем будет иметь больший радиус виража (но, возможно, не время) и сорость горизонтального полета. Практика показала, что скомпенсировать меньшие несущие свойства крыла с лам профилем простым увеличением площади не возможно, это приведет к падению аэродинам. качества самолета.

[fon-Skokoff]

Originally posted by Soul
Ув. fon-Skokoff!
Практика показала, что скомпенсировать меньшие несущие свойства крыла с лам профилем простым увеличением площади не возможно, это приведет к падению аэродинам. качества самолета.

Спасибо. Это примерно то, что я хотел услышать. Иными словами ,создать равноманевренный и при этом более скоростной самолет с использованием ламинарного крыла (даже большей площади) скорее всего не удастся (разумеется, при равной массе, мощности двигателя, аэродинамики остальной конструкции самолета и т.д. - сейчас речь именно о крыле). Т.е. если тактическое задание на истребитель предполагает жертву маневром во имя скорости - то ламинарный профиль годится. Если требуется хорошая маневренность при столь же высокой скорости - то этого скорее всего лучше удастся добиться при использовании обычного профиля. Упрощенно.
Спасибо.
Еще вопрос, если можно. Каким образом на характеристики крыла (и, соответственно, самолета) влияет удлинение и сужение крыла? Характерно, что на немецких самолетах использовалось большее удлинение крыла, чем на советских. При этом у советских - большее сужение к законцовкам. Это можно чем-то объяснить?
Про стреловидность более-менее ясно - чем больше стреловидность, тем лучше устойчивость и лучше поведение на около и сверх звуковых скоростях (ну, упрощенно. Но больше и не требуется).

[Soul]

Еще вопрос, если можно. Каким образом на характеристики крыла (и, соответственно, самолета) влияет удлинение и сужение крыла? Характерно, что на немецких самолетах использовалось большее удлинение крыла, чем на советских. При этом у советских - большее сужение к законцовкам. Это можно чем-то объяснить?
Про стреловидность более-менее ясно - чем больше стреловидность, тем лучше устойчивость и лучше поведение на около и сверх звуковых скоростях (ну, упрощенно. Но больше и не требуется). [/B][/QUOTE]

Можно, конечно.
Сужение крыла есть отношение бортовой хорды к концевой и на аэродинамику влияет слабо, т. к. основные парамтры - это площадь и удлиннение. Сужение крылу придают для уменьшения массы конструкции и условному приближению формы крыла в плане к эллиптичекому. Эллиптическое прямое (не стреловидное) крыло обладает наилучшим качеством.
Удлиннение крыла есть отношение размаха крыла в квадрате к его площади. Чем больше удлиннеие, тем выше аэродинамическое качество крыла (отношение Суа к Сха) и его несущая способность. Несущая способность - это производная Суа по углу атаки (есть прямолинейная зависимость Суа и угла атаки до точки срыва, так вот, проще - это тангенс угла наклона этой прямой, где по оси ординат - Суа, а по абсцисс - угол атаки). При одинаковом увеличении угла атаки крыла с большим удлиннеием и "исходного" крыла прирост Суа и подъемной силы будет больше у большего удлиннения. Такие крылья ставят на планеры открытого класса, где К достигает 40, для Як-3 К=~15. Расплата за увеличение удлиннеия - б/ольшая чувствительность к болтанке.

[badger]

Originally posted by Soul
Практика показала, что скомпенсировать меньшие несущие свойства крыла с лам профилем простым увеличением площади не возможно, это приведет к падению аэродинам. качества самолета.

А с чего бы вдруг? Планеры, например, как раз обладают при низкой нагрузке на крыло большим качеством

[badger]

Originally posted by Soul
для Як-3 К=~15.

У Пышнова в Таблице 3 для Як-3 Kmax=13

[Soul]

Originally posted by badger
А с чего бы вдруг? Планеры, например, как раз обладают при низкой нагрузке на крыло большим качеством

Речь идет о конкретном сравнении разных типов крыльев для одного самолета. Сравнение с планером не корректно, у него громадное удлиннение.
Качество Яка: я поставил тильду, 15 и 13 не далеко лежат, главное сравнение в качественном отношении.

[badger]

Originally posted by Soul
Речь идет о конкретном сравнении разных типов крыльев для одного самолета.

Если только при одинаковом удлинении.

В общем же случае при увеличении площади крыла логично увеличить и удлинение.(и мне кажеться вопрос подразумевал такую возможность).

Originally posted by Soul

Сравнение с планером не корректно, у него громадное удлиннение.

У него и качество громадное соответствено, что опять же подсказывает что это эффективный путь скорректировать падение качества.

Originally posted by Soul

Качество Яка: я поставил тильду, 15 и 13 не далеко лежат, главное сравнение в качественном отношении.

Токмо ради уточнения указал, дабы подчернуть верность вашей оценки.

[Soul]

[QUOTE]Originally posted by badger
[B]Если только при одинаковом удлинении.

В общем же случае при увеличении площади крыла логично увеличить и удлинение.(и мне кажеться вопрос подразумевал такую возможность).



У него и качество громадное соответствено, что опять же подсказывает что это эффективный путь скорректировать падение качества.

Увеличивать удлиннение нельзя, с его ростом падает максимальная скорость, тем более, что с увеличеним удлиннения растет масса крыла вследствие увеличения действующих нагрузок, кроме того, у крыла с большим удлиннением ниже жесткость и скорость наступления флаттера и прочей бодяги...

[badger]

Originally posted by Soul

Увеличивать удлиннение нельзя, с его ростом падает максимальная скорость, тем более, что с увеличеним удлиннения растет масса крыла вследствие увеличения действующих нагрузок,

Максимальная скорость упадёт в любом случае, потому как при увеличении площади крыла лобовое сопротивление так или инчае увеличиться даже при сохранении удлинения, масса крыла при увеличении площади увеличиться без всяких условий

Суть вопроса была - можно ли компенсировать потери от ламинарного профиля увеличением площади крыла.

Ответ - можно.

Originally posted by Soul

кроме того, у крыла с большим удлиннением ниже жесткость и скорость наступления флаттера и прочей бодяги...

Это уже зависит от конкретной конструкции крыла

[Soul]

Ув. baddger!
Компенсировать потери, увеличивая площадь - это мыло мыльное! С одной стороны уменьшаем Сха, с другой наращиваем площадь и увеличиваем его же, за чем? Поймите, для каждой конкретной задачи существуют оптимальные пути решения и все уже давно определено: хотите скорость - вот вам лам. профиль и маленькое крыло, хотите на пятачке крутиться - толстый профиль и большая площадь. Нечто среднее - это заведомо худший результат для обоих вариантов, при том, что к решению можно придти модифицируя условия как слева, так и справа, а если условия определены, то зачем заниматься софистикой? Ламинарный профиль на маневренном самолете не нужен, его адаптация съест все плюсы, выигрыш ничтожен.

Да, по поводу конструкции крыла. Скажите, а на сколько по вашему отличается жесткость на кручение крыла выполненного по лонжеронной схеме и кессонной схеме? Жесткость кесона выше всилу того, что большаяя площадь распределена по обшивке; сравнивайте крылья одной КСС

[badger]

Originally posted by Soul
Ув. baddger!
Компенсировать потери, увеличивая площадь - это мыло мыльное! С одной стороны уменьшаем Сха, с другой наращиваем площадь и увеличиваем его же, за чем? Поймите, для каждой конкретной задачи существуют оптимальные пути решения и все уже давно определено: хотите скорость - вот вам лам. профиль и маленькое крыло, хотите на пятачке крутиться - толстый профиль и большая площадь. Нечто среднее - это заведомо худший результат для обоих вариантов, при том, что к решению можно придти модифицируя условия как слева, так и справа, а если условия определены, то зачем заниматься софистикой? Ламинарный профиль на маневренном самолете не нужен, его адаптация съест все плюсы, выигрыш ничтожен.

Скажу вам одно - ни Tempest, ни Mustang не являються в ВМВ рекордсменами по нагрузке на крыло. А уж пытались их конструкторы мыльное мыло сделать или нет - это решайте сами.

Originally posted by Soul

Да, по поводу конструкции крыла. Скажите, а на сколько по вашему отличается жесткость на кручение крыла выполненного по лонжеронной схеме и кессонной схеме? Жесткость кесона выше всилу того, что большаяя площадь распределена по обшивке; сравнивайте крылья одной КСС

Усилнением конструкции всегда можно жесткость повысить.

[fon-Skokoff]

При одинаковом увеличении угла атаки крыла с большим удлиннеием и "исходного" крыла прирост Суа и подъемной силы будет больше у большего удлиннения.

Ага, кажется понятно. Значит крыло большего удлинения будет иметь большую подъемную силу при одинаковом угле атаки, т.е. самолет с таким крылом при прочих равных (массе, двигателе, профиле и т.д.) потенциально может иметь лучшие маневренные характеристики (или же, если рассматривать с другой стороны, - терять меньше скорости при маневрировании с одинаковой перегрузкой, за счет выхода на меньшие углы атаки, достаточные для такого маневрирования). За все это удовольствие приходится платить ростом массы крыла (ибо с ростом удлинения труднее обеспечивать его жесткость), плюс есть некий предел, за которым уже практически трудно бороться с флаттером и прочими прелестями скоростного полета. Чем скоростнее крафт - тем этот предел наступает раньше... Кажется так.
Спасибо.

[CAPILATUS]

Да, еще один момент. :o При изготовлении крыльев (серийное производство) особое внимание уделялось качеству, т.к. даже удовлетворительное выполнение кривизны данного профиля сводит преимущества практически к нулю.
Пример. Как известно америкозы во ВОВ были в технологическом плане на высоте, но, тем не менее, когда появилась Кобра с ламинарным профилем (К.Кобра) сам Белл выезжал на заводы контролировать качество изготовления крыльев. И по его отзывам ето самое качество было далеко не всегда идеальным. Думаю на других заводах дела с Мустангами обстояли не лучше.

Кстати, джентелмены. К вопросу о маневренности. Кинг Кобра является самым маневренным самолетом, который когда-либо строился в США. Вот вам и ламинар!

[badger]

Originally posted by CAPILATUS
Кстати, джентелмены. К вопросу о маневренности. Кинг Кобра является самым маневренным самолетом, который когда-либо строился в США. Вот вам и ламинар!

Это шутка такая?

[Irinel]

Originally posted by CAPILATUS
.......Кстати, джентелмены. К вопросу о маневренности. Кинг Кобра является самым маневренным самолетом, который когда-либо строился в США. Вот вам и ламинар!

Наверное, следовало добавить, что среди амереканских самолетов с ламинарным крылом и "утюгов" типа "Тандерболта".