/
Текст
.
w\o
...
...
.
,
.
.
"\.
.
'.
"
..
.
. .
4
"'
.
."
.
.
. .
.
,
.
,
I
I
.
....
. ....
-_. .
\
,
v
J r
I
'\
':,,
11 -;\\ -
I
.' - r' , -
1" :1_/ .:-
.
.,: I
...
.'аи.
,}
I
-- - -
.
.
- --
,-
',WЦ
,
- -
..--
-
".,,-
..
-- .
I
.
"
,
. "
".-
-
.-.-
,
.. \\. ,
-
\
""" \
,.
, .
. ...
"
.
"
.
.
.
"
.
..
"
...
.
.
.
"
.
.
.
...
.
,
..
..
.
-
..
\
l
t
НАЗНАЧЕНИЕ АЭРОДIIНАМI1ЧFСЮ1'( тrУБ
в совреl\lенrюii IШЪ.l', дЛЯ изучешlЯ rюз -IУШIII,I\. СIIЛ, ВО.3llикающи'(
при двю!еIlIIII тверды'. т('л в воздухе. ПРII\Н'ННЮТ специаЛЫIЫС ПрllБОр>I.
ПОЗВО.1ЯЮЩIlе IIскусствеlllЮ создавать возд LlI1шii поток IIУЖllоii СIшr ю -
сти. В этот потOI возду:\а устанаВЛlIваются преД!\1ТЫ, пuдлеЖ<lщие испы-
таIШЮ. Воз.:r.еiiстrше на предмет СI!Л воз 1.yulIIoro потOI,3 И?\Iеlтетсн с I1()-
;\ющью .J.опо.lшпе.'1ЬНЫХ приuоров, чаще всет весов раЗIIОЙ КОIIСТРУКЦИИ.
TahIle прнборы называются а э р u Д и н а м и ч с с к и м 11 .,. Т Р У б а-
1\1 П. В НИл IIIО)ЫЮ проследить, haKOBa сила сопрurrШ.'Н'IIИЯ испьпыl3Р
;\IbIX тел, какую веЛИЧИIIУ Иl\н:'ет создавае1ая кры.1ОМ пuдъеМllая СИ,Jlа.
АЭРО':Щllаl\1ичеСКIIе TP бы нужны для УТОЧIlСIIIlЯ И провеРКI1 расчеfОВ са
),Ю.lетов и отдельных их частеii и для МIIOПI.\. друrих практичесюп
це.lей.
Первые аэродинамические трубы в России созданы ЗFаменитым дея-
телеы науки К. Э. ЦИОЛКО'LЮIМ (в январе 1897 rода) и «отцом РУССIЮЙ
авиации» профессором Н. Е. )Куковским.
«Прибор, устроенный мною... - писа.'1 К. Э. Циолковский - Т3К
быстро решает неразреШИl\lые теоретические вопросы, что должен счи-
таться необходимой принадлежностью каждоrо \ I1иверситета или l
ческоrо кабинета».
Труба К. Э. Циолковскоrо была небольшой, «rraстолыюй,>; l'"nЬj.
Н. Е. )KYKOBcKoro - значитеЛLНЫХ размеров. А совреме:ШЫf аэро; .1..
Q'
мические труоы, используемые для нужд авиационнои промышлеНПС.':ТILL.,
и науки, столь велики и мощны, что треоуют для установки возвеДEfi:J,.
особых мноrоэтажных корпуLOВ. ВОЗДУШНЫЙ поток создается в н .. .:'l,ьi'tLo
rателями мощностью в десятки тысяч лошадиных сил. В ',D.Ю Х ТУ ('
продуваются самолеты в натуральную вличину. ,
Учебную аЭРОДИlIамическую трубу в состuянии построить свои\\и си-
.ами любой техническиii кружок. Такая труба будет хорошим пода, \1
щ:ольному физическому кабинету. Без настольной аэродинамическоi;i
убы не может обойтись ни один, серье.3НО работшощни авиа'\юделnный
ружок.
НАСТОЛЬНАЯ АЭРОДИНАМИЧЕСКАЯ ТРУБ
--
Онисанная ниже настольная аэродинамическая труба сконструиро-
вана кандидатом технических наук И. К. Костенко, автором ряда посо-
бий по авиационноМу моделизму.
'Прибор О) представляет собой KapToHHyl<) коническую трубу (1\0-
жух).; расположеНIIУЮ на фанерном основании; перед ее ШИрОКОЙ сто-
ронои находится вентилятор, вращаемый электричесю,.JI двиrателем.
Развертку конической трубы вырезают по выкроi'lке (ТУ) из плот-
Horo картона толщиной не менее 1,5 млt. Концы развертки стачиваю f
рашпилем «на ус» и тщателыlo зачищаЮf шкvркой, затем I1зrIlбают вы-
кройку в коничрскую трубу, смазывают KOIlUbi развеРТКI! столярным I1Л!1
казеИIЮВЫ;\1 клеем и зажимают СК.!lеенное место меЖllУ ДВУI\Нl IJIIIpOKII-
ми планками _. до ПО.lllОrо высыхаllИЯ.
m
--
ru
ru
Q
Q
tл
, '" А э р о Д и а м и к а - раздел аэромеханики, ПОСВSlЩСННЫII изучеНIIЮ ДВIIЖЕ--
ия возд}ха, движения твердых тел II воздухе, а таКЖе ВОЗНIIКШОЩIIХ ПрlI этом ':11.'1
моментов. Аэродинамика деЛI1ТСЯ на тсореТlIЧССI{"Ю, 1,СПСРlIмснта.ll,Н\'Ю. ПРО\IЫШ'
.'IСННУЮ и аЭРОДlIнамику самолета. . .
...
о
....
...
"
"
\
\ ...
....
50
-10-
.....
. "" х
I
I
1
!. у....
11 l v 111
-
\ М/с'
\
\
I
. ,
.
.....
100
Хм,.,
<!)
...
,.--....
...
,.
"
,
,
I
1 2 3 4 ....5........6
. . . ......
Хмм -:<
I
.
I
I /
, ",
("",
..'"
1ft'
f\)
x,
@
5О
........
100
-...
Измерение скорости воздушноro потока
[рафик поля трубы
кривую изменения скорости потока воздуха по
ее сечению. Изображенная на диаrрамме (Х)
кривая характеризует поле скоростей описы-
ваемой трубы. Средняя скорость воздушноrо
потока - при использовании электродвиrателя
от швейной машины - составляет 4,3 метра
в секунду.
Измерение подъемной силы крыла
Для измерения подъемной силы крыла
('М ряда друrих опытов) необходимы простей-
шие аэродинамические весы (XI). Они состоят
нз коромысла, BbIcTporaHHoro из сосновой рей-
ки, надетоrо на стальную ось. Ось укрепляется
в rоризонтальном положении на деревянной
[-образной стойке. На одном конце коромысла
находится сВинцовый противовес, который
можно переДвиrать для уравновешивания, на
друrом - втулка для закрепления испытывае-
мой детали.
Со стороны втулки, на коромысле укрепле-
ны два' крючка «а» и «б». К одному из них
подвешивается чашечка' для rирь, выштампо-
8анная из целлулоида толщиной 0,7-1 ММ.
В середине kopOMbIC-'"Iа укреплена проволочная
стрелка. Она располаrается перед шкалой,
прикрепленной к [-образной полставке пр" rп-
ризонтальном положении коромысла стрелка
должна указывать на О.
ДЛЯ измерения подъемной силы крыlI,'
аэродинамическую трvбу ставят rоризонтально
11 перед ней - аэроди'намические весы. Чашеч-
у для rирь подвешивают на крючок «а».
:: торец модели крыла тyro вставляют штырек
ак, чтобы крыло, моrло на нем вращаться, то
сть менять уrол атаки. С торцевой стороны
рыла на штырек наКJтеивается целлулоидная
ластинка с бумажной шкалой уrлов атаки.
: торцу крыла, вдоль хорды, крепят проволоч-
У!? стрелку, указывающую уrлы атаки по
ранспортиру.
Установив крыло под определенным уrлом
таки. ураВНОВЕ'шивают коромысло с по\ющью
ВИНЦОБпrо П!"юТ!шопС'са и [I аЧИ l 1ают П!Ю1J.\'В-
:у (то' есть пуска ют в ХО тт. вентилятор). Крыло
под давлением потока воздуха поднимется
вверх. Не останавливая вентилятор, надо
класть на чашечку мелкие разновесы до тех
пор, пока коромысло с крылом не вернется
в прежнее rоризонтальное положение. Общий
вес разновесов, потребовавшихся для этоrо, и
покажет подъемную силу крыла (при опреде-
ленном уrле атаки) в rpaMMax. После этоrо
нужно убрать разновесы, установить крыло
под новым уrлом атаки, возобновить продувку
и снова, с помощью разновесов, определить
величину подъемной силы. При отсутствии
разновесов можно пользоваться монетами
(1 копейка весит ровно 1 е, 2 копейки - 2 е,
3 копейки - 3 е и 5 копеек - 5 е). Таким
образом можно замерить значение подъемной
силы на каждом уrле атаки крыла.
Данные замеров заносятся в специальную
таблицу. В первой ее rрафе отмечается уrол
атаки крыла в rрадусах (а О ); во второй - под'!>-
емная сила в килоrраммах (У); в третьей-
показания манометра (h) в миллиметрах;
в четвертой - скорость воздушноrо потока (V)
в м/сек, подсчитанная по приведенной выше
формуле (1); в пятой - величина коэффициен-
та !1r'J.,':'!!!ОЙ сп.,''I (Сц).
Безразмерный коэффициент подъемной си-
лы Су., зависящий от формы тела и уrла ата-
ки, оп еделяется по формуле:
у
Cy=V2 (2)
P2 S
rде У подъемная сила в килоrраммах,
р (ро) массовая плотность воздуха, завися-
щая 01' атмосфериоrо давления и температуры
(при авлении, равном 760 мм ртутноrо
столба' и температуре + 150 С принимается
равны' 0.125), V - скорость воздушноrо по-
тока в/сек. S - площадь крыла в квадратных
метпах (плошадь КРЫ.1а ппи указанных на
чертеж размерах равна 0.0075 м 2 ).
С по ошью такой таблицы можно построить
rрафик зависимости коэффициента подъемной
силы от уrла атаки крыла а,
с/(
....
@
Свинцовый
ПРОТИВОВЕС
10
...
Аэродинамические весы
Измерение силы лобовоrо с{ ротивления
Для измерения силы лобово о сопротивле-
ния крыла или друrоrо как rо-либо тела,
аэродинамическую трубу став вертикально,
а весы - над трубой, на како -нибудь под-
ставке (ХН). Чашечку весов перевешивают
на 'крючок «6». В остальном пос viIают так же,
как и при измерении подъеМIК . силы крыла.
Однако общий вес разновесов в данном случае
будет показывать не подъемну силу, а лобо-
вое сопротивление Q.
Определяя лобовое сопротивл, ние на разных
уrлах атаки, можно заполнять, таблицу, ана-
лоrичную описанной выше, TOJ, ко во второй
rрафе нужно отмечать ир ппп..... II,ofчую с!1.'!У, а
лобовое сопротивление в КИЛОrJ' аммах, а в пя-
той rрафе - безразмерный КОЭфициент лобо-
Boro сопротивления Сх. ВеличТша последнеrо
зависит от формы тела и ПОJl(.lжения относи-
тельно направления движения (уrол атаки).
Коэффициент лобовоr'о СОПРОЩвления высчи-
тывается по формуле:
Q
CX="\f2
P2 S
rде V. р, S - уже знакомые I-;еличины ско-
рости ДJ3ижения, -массовой ПЛОТ'ности воздуха,
площади крыла (или наиБОЛЬЩая поперечная
площадь тела) и Q - сила ЛО'f)овоrо сопро-
тивления в КС!.
В потоке аэродинамической трубы вместо
крыла можно помещать и друr- ие тела: диск,
шар, полушарие, обтекаемо каплеви:щое
тело (XHI). Их можно BbICTP<:)raTb из липы;
обтекаемое тело и полушарие склеивают из
двух половинок, выдолбленных изнутри ста-
меской. Все тела должны иметь одинаковое
наибольшее поперечное сечение (в данном
случае - 37 мм). Каждое тело крепится на
штырьке, BbIcTporaHHoM из сосны.
Силу лобовоrо сопротивления каждоrо из
этих тел определяют точно так же, как и силу
лобовоrо сопротивления крыла При подсчете
коэффициента лобовоrо сопротивления по фор-
муле 3 величину S в данном случае следует
принять равной 0,00108 м 2 .
(3)
\.диен (Q:37HN
'- КАПЛЯ'.
1,
Модели для продувок.
./
../'
МОДЕЛЬ
Измерение силы лобовоrо сопротивления
1
Более подробные сведения об исследова.
ниях аэродинамики летающих моделей и их
деталей содержатся в следующих книrах и
статьях:
r. В. Миклашевский. Л е т а ю щ и е м о Д е-
I л и. Оборонrиз, 1946.
О. К. rаевский. Летающие модели
п л а н е ров. Изд-во ДОСААФ, 1955.
В. П. Казневский. А э р о д и и а м и к 3
природе и технике. Учпедrиз, 1955.
В. С. Скобельцын. В п о м о Щ ь р у к о в 0-
и т е л ю к р у ж к а п о а э р о Д и н а м и к е.
Учпедrиз, 1953.
А. Васильев. А э р о Д и н а м и к а к рыл а
е т а ю щей м о Д е л и. «Крылья Родины»,
1955, N!! 2.
Л. Белоруссов.
и с с л е Д о в а' н и я
щи х м о Д е л е й.
N!! 1.
; И. М. Малышев. Модель аэродина- \l
м и ч е с к о й т р у б ы и о п ы т ы с н е ю.
'«Физика в школе», 1947, N!! 1.
1 Н. И. Зыкин. А э р о Д и н а м и ч е с к а я .
lr р у б а и о п ы т ы с н е ю. «Фиика в ЩКО- -J
, де», 1953, N!! 1.
J П. Л. Анохин. Н а с т о л ь н а я а э р о Д и-
н а м и ч е с к а я т р у б а. «Техника - моло-
дежи», 1952. N!! 3. Описание небольшой трубы
с видимым потоком воздуха.
Аэродинамические
про Ф и л е й л е т а ю-
«Крылья Родины». 1956,
.''''nt.E .IIII ' 1,."'"
ОМбпиотека
.. 8. r. ........d8f'8
... w ..10.'"
.
юныи ТЕХНИК!
СОВЕТЫ И УКАЗАНИЯ ПО
ПОСТРОйКЕ ДЕйСТВУЮЩИХ мо-
ДЕЛЕй ТЫ МОЖЕШЬ ПОЛУЧИ [Ь
НА СТАНЦИИ ЮНЫХ ТЕХНИКОВ
ИЛИ В ОТДЕЛЕ ТЕХНИКИ ДОМА
ПИОНЕРОВ.
.\
,
I ,
111 'Ш Ьщ I UN" .., .
'\
.
-1 ,;" '\
-r- L-:- .
.
"? ...
;'1 '" I '. , ·
1 '''( ,
.....
I 1, I I
1" · 11'
. --
.
\
.
--
I
I !
1
-;.
-.---
-- - . -J III
-
..---
---
r.
-
4
.
.
..
..
--А
. .
.
'\
..