┬шёыхэхт ┴.┬., ╩єч№ьхэъю ─.┬., 1939 - ╥хюЁш  ртшрЎшш■ (Висленев Б.В., Кузьменко Д.В., 1939 - Теория авиации)

В. В. ВИСЛЕНЕВ и Д, В. КУЗЬМЕНКО ТЕОРИЯ АВИАЦИИ Четвертое исправленное издание ГОСУДАРСТВЕННОЕ ВОЕННОЕ ИЗДАТЕЛЬСТВО НАРКОМАТА ОБОРОНЫ СОЮЗА ССР Москва — 1939 Б. В. ВИСЛЕНЕВ и Д. В. КУЗЬМЕНКО..Теория авиации'. Четвертое исправленное и дополненное нзланн», В книге длны основныо свелення по авролииамнке и рассмотрены законы. внание которых исобхолимо для осуществления полета самолета, Книга может служить учебным пособием аля училищ, школ и строевык частей ВВС РККА. ОТДВЛ 1 ОСНОВНЫЕ СВЕДЕНИЯ ПО АЭРОДИНАМИКЕ 1. Предмет аэродинамики Воздух, как н все материальные тела, обладает рядом фнзнческнх свойств, используя которые можно осуществлять полеты на анпарагах тяжелее воздуха. Для изучения основ механического полета нсобходнмо иметь вполне отчетливое представленне о механнческнх свойствах той среды, которая является опорой для летательного аппарата.

Наука„заннмающаяся изучением механических свойств воздуха н тех снл, которые возникают прн движении в нем частей самолета, называется а э родин а ма кой; Аэродинамика разделяется на гиеоретическую, базирующуюся на теоретической механике, н эксисрименлгалькую, основанную на опытах, пронзводнмых в аэродинамических лабораториях н в полете. Оба отдела аэродннамнкн прн исследовании н изучении механического полета взаимно дополняют друг друга. 2.

Вес и весовая плотность воздуха Одним нз существеннейших свойств воздуха, от которого зависит строение атмосферы, является его весомость. Как н все физические тела, воздух тяготеет к центру земля, н хотя мы не замечаем его веса, но .способами, разработанными фнзнкой, определенне веса воздуха производится с большой точностью. Весомость воздуха характернзуется его весовой плотностью, которая представляет собой отношение веса некоторой массы воздуха к ее объему. В технике вес тела принято выражать в кнлограммах, а объем— н кубических метрах. Таким образом, весовая илотггосгиэ воз. духа выражается числом килограммов вещества, содержащегося в одном кубическом мевче.

Обозначение, принятое для весовой плотности,— т (гамма), а размерность — кг,'.к'. Весовая плотность— величина непостоянная, зависящая от температуры н давления, под которым находится воздух. Прн определенных же условиях весовая плотность воздуха имеет всегда постоянную велнчнну. 1Ф 3 например, если барометр показывает давление 760 мм при те„пературе 15оС, то 7=1,225 кг,омз. Эти условия — давление 760 лам и температура 15о С вЂ” мы будем считать средними условиями летнего дня и называть нормальными условиями.

Если о состоянии атмосферы не сделано никаких оговорок, то считается, что условия соответствуют нормальным, а 7= 1,225 кг/мз. "3. Влияние давления и температуры При изменениях давления весовая плотность изменяется прямо пропорционально давлению. Отклонение температуры на 1оС вызывает изменение 7 на '7зтз первоначальной величины, причем иагревание уменьшает ее, а охлаждение увеличивает. Для выяснения этих двух зависимостей решим следующие задачи. Задача 1. Дааление аоздуха р = 776 мм, температура г = 15о С.

Какова зелнчииа весовой плотности? Прп давлении а 760 ми и температуре 15' С аесозаа плотность нам нззестпз. Она равна 1,225 «ггмз. С уаеличепием давления до 776 им весовая плотность возрастает ао столько раз, зо сколько рзз 776 мм больше 760 мм, т. е. 776 7=1,225 ° — = 1,251 «з/лгз. 760 Если давление равно не 776 лги, а вообще р, то весовая плотность Р 760' где то означает плотность пРн ноРмальных Услоаиах. Задача 2, Дааленне иоздуха 760 мм, температура 30о С, Найти весовую плотность.

Из физики нззестно, что плотность гааз пзпенгется обратно пропорпио- нально его абсолютной температуре. По шкале абсолютной температуры Оо лежит на 273о ниже Оо по шкале Пельсин, позтому Оо С будет соответствовать 273о абсолютной температуры; следоаательпо, 15о С будут соотиетстнозать 288о, а ЗОо С вЂ” 303о абсолютн й теипературы. Отсюда следует, что в нашей задаче плотность воздуха 288 должна измениться в — разз. 303 Если при б.з„=288 7=1,225 кг7.из, то при заданной 7'„, = = 303о значение 7 будет: 1'225' зо 1,163 кг/.нз, 288 303 Решая эту же задачу в общем виде, получим: 288 7=1225 — + 273+ Г ' где 7 — число градусов по Цельсию.

4 Если одновременно изменяются давление н температура, то весовая плотность определятся по следующей формуле: Для нахождения плотностн воздуха прн условиях, не отлн« чающнхся от нормальных, обычно пользуются готовыми таблнцамн. Изменения влажности воздуха н его химического состава настолько мало сказываются на изменении плотности, что нмн можно пренебречь. Колебания в плотности воздуха от состояния погоды могут быть весьма значительны н достигать примерно 20~. Вообще надо считать, что зимой н прн высоком барометрическом давленнн плотность воздуха больше нормальной, а н жару н прн низком барометрическом давлении плотность воздуха меньше нормальной. Если сравнить плотность воздуха н воды, то окажется, что вода почти в 815 раз плотнее.

4. Инертность воздуха Второе основное свойство воздуха, без которого был бы немыслим полет на аппаратах тяжелее воздуха,— это егоинертность. Из физики известно, что всякая масса (твердая, жидкая нлн газообразная) стремятся сохранить состояние покоя нлн прямолинейного н равномерного движения. Если какая-либо внешняя сила нарушает этн состояния, то масса оказывает этому сопротнвленне, развивая инерционные силы.

Давление ветра на неподвижные тела н силы сопротнвлення, которые развиваются прн движении тел в воздухе, нмеют своей основной причиной инертность воздуха. 5. Техническая единица массы В технике нередки случаи решения задач на нахождепне ннерцнониых снл нлн тех ускореннй, которые приобретает масса под действнем свободной силы. Прн решении этих задач приходится сталкиваться, с одной стороны, с незыблемыми законами природы, а с другой — оперировать мерами, произвольно установленными человеком. Второй закон Ньютона гласит: ускорение, приобретаемое массой под действием некоторой силы, прямо пропорционально величине действугоцсй силы и обратно пропорционально массе тела. Можно выработать такую систему мер массы, силы н ускорения, прн пользовании которой будет иметь место следующее простое соотношение: масса, равная еднпнце, под дей- 5 станем силы, также равной единице, оудет иметь ускорение, равное единице.

В технике твердо установленной единицей силы является сила в 1 кг, т, е. сила притяжения 1 д.м'.воды при 4оС к центру земли на широте 45'. Вдиницей ускорения является приращение скорости па 1 м?сека, Технической единицей массы является такое количество вещества, которое под аействием силы в 1 кг приобретает ускорение, равное1 М!сека. Посмотрим, в каком соотношении должны находиться техническая единица массы и масса 1 дма воды при наибольшей ее плотности; для этого предоставим возможность массе тела весом в 1 нг совершать свободное падение. При свободном падении такое тело находится под действием силы земного притяжения, равной 1 кг, н имеет, как известно, ускорение, равное 9,81 м сек', т, е.

ускорение данного тела в 9,81 раза более технической единицы ускорения, равной 1 м,сен'. Увеличивая массу, но оставляя действующую силу неизменной, можно уменьшить ускорение в любое число раз. Легче всего такой опыт произвести на машине Атвуда, представляющей собою блок с перекинутой через него ниткой с двуРнс. 1, Схема машнвы Атвуда. мя неуравновешенными грузами (рнс.

1). На рисунке взяты массы грузов весом 5,405 и 4,405 кг. Общий вес, следовательно, 9,81 кг, а сила Р, вызывающая ускорение, равна 1 кг. Согласно закону Ньютона, ускорение прн нашем опыте должно быть в 9,81 раза меньше, чем при свободном падении; так оно и получается в действительности. Произведя подобный опыт, мы нашли бы ускорение равным 1 м?сека. Теперь мы можем утверждать, что техническая единица массы, согласно определению и опыту, в 9,81 раза больше массы тела„ весящего 1 кг. Итак, если вес тела дан в килограммах, а нужно выразить его в технических единицах массы, то для этого число килограммов нужно разделить на 9,81. Пример. Всс самолата 1СОО мг.

Охольхо ато составит гехннчесхнх единиц массы? 1 000 Ответ: — а- 102 техн. сд. массы. Во многие технические формулы, никак пе связанные со свободным падением, приходится вводить число 9,81. Делать это приходится для перехода от практической единицы массы 1 нг, определяемой простым взвешиванием, к технической единице массы, более удобной для расчетов в тех случаях, когда приходится искать ускорение по силам или силы по производимому ими ускорению. 6. Массовая плотность При расчетах в теории авиации обычно пользуются не весовой, а массовой плотностью воздуха.

Массовая плотность воздуха измеряется числом технических единиц массы, заключенных в 1 мг. Для перехода от весовой плотности к массовой необходимо весовую плотность т разделить на 9,81. Обозначение массовой плотности р: т техн. ех. массы кг сек' Р= в,з! мг или— м' так как размерность технической единицы массы выражается кг а —. м/секг ' Посмотрим, чему равна массовая плотность воздуха при нор.