§ 4. ПАРАБОЛА ИНДУКТИВНОГО СОПРОТИВЛЕНИЯ И ПЕРЕСЧЕТ КРЫЛА С ОДНОГО УДЛИНЕНИЯ НА ДРУГОЕ
Установим связь между подъемной силой и индуктивным сопротивлением. Используем для этого формулы (2.20) и (2.21).
Рассмотрим наиболее выгодные крылья (с минимальным индуктивным сопротивлением). Для этих крыльев
Из формулы (2.20) можно коэффициент выразить через
и, подставив его в (4.1), получить связь между коэффициентом индуктивного сопротивления и коэффициентом подъемной силы:
В плоскости зависимость (4.2) изображается в виде параболы, называемой параболой индуктивного сопротивления (рис. 52).
Индуктивное сопротивление, как уже говорилось выше, связано со скосом потока, возникающим вследствие свободных вихрей, сбегающих с задней кромки. Если скоса потока нет, то индуктивное сопротивление равно нулю. В реальной жидкости кроме силы индуктивного сопротивления на крыло действует еще сила так называемого профильного сопротивления, которое складывается из сопротивления трения и сопротивления давления. Коэффициентом полного сопротивления называется величина
где — сумма профильного и индуктивного сопротивлений.
Рис. 52.
В широком диапазоне условий коэффициенты можно считать постоянными при заданной форме тела и его положении по отношению к потоку. При различных углах атаки получается кривая , называемая полярой крыла (см. рис. 52).
При небольших углах атаки справедливо следующее соотношение:
(4.3)
Величина С называется коэффициентом профильного сопротивления. Тот факт, что при небольших углах атаки коэффициент постоянен, дает возможность получить простые формулы для пересчета крыла с одного удлинения на другое.
Пусть имеется поляра крыла для удлинения надо построить поляру для крыла с удлинением Воспользуемся формулой (4.3):
от удлинения не зависит, поэтому
Из (4.4) и (4.5) получим
На двух разных полярах одинаковые значения могут быть только при равных эффективных углах атаки
Поскольку для крыла заданной формы . Тогда из (4.7) имеем
Формулы (4.6), (4.8) используются для пересчета крыла с одного удлинения на другое.