Вопрос по аэродинамике - допустимое число Маха

[Райн Куплер]

Всем доброго времени суток. Объясните пожалуйста такую вещь: для самолёта Як-40 критическое число Маха составляет 0,62, а допустимое число Маха полёта 0,64. Вопросы заключается в следующем: что это за допустимое число Маха? Связано ли оно как-то с предельным скоростным напором? Можем ли мы лететь на таком числе?

Моё предположение в том, что при полёте на числе М допустимом равном 0,64 скачки уплотнения хоть и будут возникать, но сильного влияния на полёт они не окажут. Центр давления как известно при сверхзвуковом обтекании смещается назад, что при больших числах М может привести к затягиванию в пикирование. То есть получается, что на 0,64 затягивания в пикирование ещё происходить не будет, и можно спокойно лететь на этом числе?

 

[Ariec 71]

Вопросы заключается в следующем: что это за допустимое число Маха?

В данном случае (не заглядывая в первоисточники) это число означает эксплуатационные ограничения по числу М.
Характеризующее начало трансзвуковой зоны, волнового кризиса, появления местных скачков уплотнения и ухудшения картины обтекания в целом, вызывающие опасные негативные явления.
.

0,64 скачки уплотнения хоть и будут возникать, но сильного влияния на полёт они не окажут.

Окажут, самолёт на этих числах приближается к потере устойчивости в боковом канале в том числе. Превышать его нельзя.

 

[Прочнист]

Всем доброго времени суток. Объясните пожалуйста такую вещь: для самолёта Як-40 критическое число Маха составляет 0,62, а допустимое число Маха полёта 0,64. Вопросы заключается в следующем: что это за допустимое число Маха? Связано ли оно как-то с предельным скоростным напором? Можем ли мы лететь на таком числе?

Да, это самое что ни на есть эксплуатационное ограничение по скоростному напору, т.е. по прочности.

Да, летать на Мпред можно. До начала неприятностей еще есть запас по скорости 10 - 15%.

Моё предположение в том, что при полёте на числе М допустимом равном 0,64 скачки уплотнения хоть и будут возникать, но сильного влияния на полёт они не окажут. Центр давления как известно при сверхзвуковом обтекании смещается назад, что при больших числах М может привести к затягиванию в пикирование. То есть получается, что на 0,64 затягивания в пикирование ещё происходить не будет, и можно спокойно лететь на этом числе?

Ваше предположение правильное.

 

[Н И А]

Да, это самое что ни на есть эксплуатационное ограничение по скоростному напору, т.е. по прочности.

При чём тут это?
Напор сам по себе, мах - сам.
Можно превысить "Напор" далеко не достигнув Маха и наоборот - превысить Мах далеко не достигнув "Напора".

 

[Прочнист]

При чём тут это?
Напор сам по себе, мах - сам.
Можно превысить "Напор" далеко не достигнув Маха и наоборот - превысить Мах далеко не достигнув "Напора".

Не надо фантазировать.

Прочность конструкции самолета по скоростному напору определяет эксплуатационные ограничения скорости полета в различных конфигурациях (практически цитата из учебника).

Предельному скоростному напору соответствует предельная скорость Vпpед = sqrt(2q/ро)

Предельной скорости соответствует предельное число Маха. Мпред = Vпред / a.

Только надо следить за преобразованием - истинная/приборная скорость.

 

[Ariec 71]

Предельной скорости соответствует предельное число Маха. Мпред = Vпред /

Нет

 

[Ariec 71]

надо фантазировать

Это не фантазии

 

[Прочнист]

Нет

А вот не надо умничать.

Вопрос был про Як-40, а не про МиГ-23.

Нет у таких самолетов разницы, как ограничивать скорость, - по скоростному напору или по числу Маха.

 

[Ariec 71]

А вот не надо умничать

А вот вы и поумничали ненароком.
У земли и на высоте, будет разница?
А по истинной и приборной скорости? Прочность напомню ограничивается приборной, то бишь скоростным напором ро вэ квадрат/2.
С миг-23 разницы нет
В одной среде

 

[Андрей 65000]

Объясните пожалуйста такую вещь: для самолёта Як-40 критическое число Маха составляет 0,62, а допустимое число Маха полёта 0,64.

Любопытно, откуда вы взяли эти числа?
В РЛЭ Як-40 я их не вижу.

www.aviadocs.net - /RLE/Yak-40/CD1/RLYE/

 

[Н И А]

Не надо фантазировать.

Аминь.

 

[ViperNN]

Прочнист, возьмите Проектирование самолетов Егера С. М 1983 года издания. На странице 86 рисунок 4.8. На нем в осях скорость/высота показаны кривые с постоянной q и поcтоянным M. Очень наглядно видна разница между зависимостями. Ну или можно такой график самостоятельно построить и убедиться в том, что это совершенно разные пределы.

 

[Прочнист]

Прочнист, возьмите Проектирование самолетов Егера С. М 1983 года издания. На странице 86 рисунок 4.8. На нем в осях скорость/высота показаны кривые с постоянной q и поcтоянным M. Очень наглядно видна разница между зависимостями. Ну или можно такой график самостоятельно построить и убедиться в том, что это совершенно разные пределы.

На странице 86 ( и 87) у Егера простым языком написано, что ограничение по скоростному напору на малых высотах (до 8000 м) устанавливается по приборной скорости полета, а на больших высотах - по числу М. Т.е. это совершенно одно и то же ограничение.

То же и в АП-25.

Кстати, Рис. 4.8 - Диаграмма Высота - Скорость установившегося горизонтального полета имеет совсем другой вид, чем у сверхзвуковых истребителей. Ну, да ладно.

 

[Ariec 71]

Т.е. это совершенно одно то же ограничение.

Ну е мае.
По скоростному напору, это по скоростному напору.
По числу эм это по числу.
Вы просто не хотите признать

 

[Ariec 71]

То же и в АП-25.

Это вода, дающая общее направление.

 

[Н И А]

На странице 86 ( и 87) у Егера простым языком написано, что ограничение по скоростному напору на малых высотах (до 8000 м) устанавливается по приборной скорости полета, а на больших высотах - по числу М. Т.е. это совершенно одно и то же ограничение.

То же и в АП-25.


Посмотреть вложение 688148

Кстати, Рис. 4.8 - Диаграмма Высота - Скорость установившегося горизонтального полета имеет совсем другой вид, чем у сверхзвуковых истребителей. Ну, да ладно.

где тут говорится о том, что ограничение по числу М:

это самое что ни на есть эксплуатационное ограничение по скоростному напору, т.е. по прочности.

и

Предельной скорости соответствует предельное число Маха. Мпред = Vпред / a.

???

 

[Прочнист]

Ну е мае.
По скоростному напору, это по скоростному напору.
По числу эм это по числу.
Вы просто не хотите признать

Скоростной напор - это физическое воздействие, число М - единица измерения скорости. Зачем вы смешиваете разные понятия?

Ограничение по прочности, где важна скорость - тот же флаттер, например, называется ограничением по скоростному напору. Для летчика он доводится (в РЛЭ) в виде предельной скорости, сейчас это Vmo. Там, где летчик использует индикатор скорости - предельную скорость приводят в показаниях индикаторной (приборной) скорости). На больших высотах пилот пользуется индикатором числа М, поэтому предельная скорость указыватеся как число М. Для дозвуковых самолетов с высокой скоростью полета - как в приборной скорости, так и в числе М.

Такой пример с числами и приведен в учебнике Егера, на который сослался ViperNN.

Угроза флаттера никуда не девается, ограничение должно быть всегда, в каких-то условиях это ограничение по скорости (Vmo), в каких-то других условиях это ограничение по числу Маха (Mmo). Но суть-то одна - ограничивают скорость полета. Об этом-то и речь в АП-25.

Кировоградская летная академия

Эксплуатационные ограничения максимальной скорости полета.

Максимальная скорость полета ограничивается максимальной эксплуатационной скоростью Vmax э, которую пилот в условиях нормальной эксплуатации не должен превышать. Эта скорость всегда меньше расчетной предельно допустимой скорости Vmax доп, назначаемой с учетом того, что

Vmax э может непреднамеренно повышаться в следствии ошибок пилотирования, встречи с мощными порывами ветра и струйными течениями или в следствии отказа в системе автоматического управления. Превышение предельно допустимой скорости Vmax доп может вызвать остаточные деформации и разрушения конструкции самолета, потерю устойчивости и управляемости, нарушение работы силовой установки и тп.

Максимально допустимая эксплуатационная скорость Vmax выбирается как наименьшая из трех условий:

• максимальнойэксплуатационной скорости Vq по прочности конструкции по скоростномунапору, действующему на самолет;
• максимальнойскорости Vny по прочности конструкции по нормальнойперегрузке;
• максимальнойскорости Vмпо условию устойчивости и управляемостисамолета на закритических числах Махаустанавливаются по прочности конструкциипо скоростному напору и нормальнойперегрузке.

1. Ограничение Vmax по скоростному напору q.
Скоростной напор набегающего воздушного потока, который еще не приводит к остаточным деформациям конструкции или разрушениям составляет, например, для самолета Ан-32 q=1160 кгс/м2. Исходя из этого устанавливается предельная скорость полета, Vпред=550 км/ч. Этой скорости соответствует предельно допустимое число Маха Мпред=0,7.

Опасность превышения Vпред связана, прежде всего, с опасностью возникновения автоколебаний типа флаттер и потери эффективности элеронов. Эти явления возникают при Vкрит=1,2 Vпред.

Для обеспечения большей безопасности полетов величина максимально допустимой эксплуатационной скорости полета Vэmax доп ограничена значением 460 км/ч и числом М=0,65.
Прочность конструкции по скоростному напору определяет эксплуатационные ограничения скорости полета в различных конфигурациях.

С чем я могу согласится, что, строго говоря, ограничение по прочности - это Vd. Vмо может учитывать и другие, непрочностные факторы. Но это как вариант.

 

[Ariec 71]

Скоростной напор - это физическое воздействие

Да, это ро вэ квадрат/на два, именуемый приборной скоростью.

число М - единица измерения скорости.

Число М - Отношение истинной скорости телв в потоке газов к Местной скорости звука.
Километры в час/метры в секунду сокращаются и остаётся просто число.
Смысл в чом, что дозвуковое обтекание и сверхзвуковое две большие разницы, сверхзвук закон физики, который не обойти. На пути к нему лежит транзвуковая область. Вхождение в которую характеризуется изменением каких то величин.
Число М наиболее полно характеризует отношение и приближение к этой смертельной границе, не зря же родилось понятие звуковой барьер.
Как то так, своими словами

 

[atcstager]

Як-40 не является высотным самолетом. На его рабочих высотах раньше наступит ограничение по напору. Поэтому предельный мах просто опускают. Летал бы выше, было бы и по маху указано.
Вот только вопрос был про число маха изначально, пусть и в виде сферической коровы в вакууме.

 

[Ariec 71]

На его рабочих высотах раньше наступит ограничение по напору

Это опять таки не так.