stringtranslate.com

капот NACA

Curtiss AT-5A Hawk с капотом NACA в Мемориальной авиационной лаборатории Лэнгли, октябрь 1928 г.
Крупный план капота самолета Curtiss AT-5A [1]

Капот NACA — это тип аэродинамического обтекателя , используемого для обтекания радиальных двигателей, установленных на самолетах . Он был разработан Фредом Вейком из Национального консультативного комитета по аэронавтике (NACA) в 1927 году. Он стал крупным достижением в снижении аэродинамического сопротивления и многократно окупил затраты на разработку и установку благодаря полученному приросту топливной эффективности . [2] Он выиграл приз Collier Trophy 1929 года . [3]

История и дизайн

Капот NACA увеличил скорость за счет снижения сопротивления и улучшил охлаждение двигателя.

Капот состоит из симметричного круглого аэродинамического профиля, который обернут вокруг двигателя. В обычном плоском аэродинамическом профиле, таком как крыло, разница в скоростях воздуха и связанные с ними изменения давления на верхней и нижней поверхностях увеличивают подъемную силу. В случае капота NACA кольцевой аэродинамический профиль расположен так, что этот подъемный эффект направлен вперед. Эта тяга не полностью противодействует сопротивлению капота, но значительно его смягчает.

Разница в скорости воздуха с двух сторон обусловлена ​​не только формой аэродинамического профиля, но и наличием цилиндров на внутренней поверхности, что еще больше замедляет поток воздуха. Тем не менее, общий поток воздуха через обтекатель, как правило, больше, чем он был бы без обтекателя, поскольку воздух всасывается через обтекатель воздухом, обтекающим его. Это имеет побочный эффект, заключающийся в том, что быстро движущийся воздух в первую очередь удерживается на головках цилиндров, где он больше всего нужен, в отличие от потока между цилиндрами и картером, где он мало охлаждает. Кроме того, турбулентность после того, как воздух проходит через отдельно стоящие цилиндры, значительно уменьшается. Сумма всех этих эффектов снижает сопротивление на целых 60%. Выводы испытаний привели к тому, что почти все самолеты с радиальным двигателем оснащались этим обтекателем, начиная с 1932 года. [4]

Испытательный самолет, биплан Curtiss AT-5A Hawk , оснащенный звездообразным двигателем Wright Whirlwind J-5 , достиг скорости полета 137 миль в час (220 км/ч) с капотом NACA по сравнению с 118 милями в час (190 км/ч) без него. [5]

Идея о том, что обтекатель NACA создавал тягу за счет эффекта Мередита [6] , ошибочна — хотя теоретически расширение воздуха при нагревании его двигателем могло создать некоторую тягу при выходе на высокой скорости, на практике для этого требовался обтекатель, спроектированный и сформированный для достижения требуемой высокой скорости выхода воздуха (которым обтекатель NACA не обладал), и в любом случае при скоростях полета 1930-х годов эффект был незначительным. [7]

Смотрите также

Ссылки

  1. ^ Уайт, Грэм (1995). Поршневые двигатели союзников во Второй мировой войне . С. Рисунки 2.2 и 2.3. ISBN 1-56091-655-9.
  2. ^ Уайт, Грэм (1995). Поршневые двигатели союзников во Второй мировой войне . С. 7–8. ISBN 1-56091-655-9.
  3. ^ «Инженерная наука и разработка капота двигателя NACA с низким сопротивлением». www.nasa.gov . Получено 17 сентября 2024 г.
  4. ^ Полномасштабные испытания капотов NACA ( Теодор Теодорсен , М. Дж. Бревурт и Джордж У. Стикл, Отчет NACA № 592. Авиационная лаборатория имени Лэнгли: 1937)
  5. ^ Джеймс Р. Хансен (1998). «Инженерная наука и разработка капота двигателя NACA с низким сопротивлением». History.nasa.gov. Архивировано из оригинала 2004-10-31 . Получено 2010-07-30 .
  6. Мередит, Ф. У.: «Охлаждение авиационных двигателей. Особое внимание уделяется радиаторам на этиленгликоле, заключенным в воздуховоды», Совет по авиационным исследованиям R&M 1683, 1936.
  7. ^ Беккер, Дж.; Границы высокоскоростных двигателей: Истории четырех программ NACA, 1920 г. - SP-445, NASA (1980 г.), Глава 5: Высокоскоростные капоты, воздухозаборники и воздуховыпускные устройства, а также системы внутреннего потока: Исследование прямоточных воздушно-реактивных двигателей

Другой источник

Внешние ссылки