Full resolution (JPEG) - On this page / på denna sida - H. 20. 20 maj 1952 - Aerodynamiska problem vid konstruktion av överljudsflygplan, av Hans Olof Palme
<< prev. page << föreg. sida << >> nästa sida >> next page >>
Below is the raw OCR text
from the above scanned image.
Do you see an error? Proofread the page now!
Här nedan syns maskintolkade texten från faksimilbilden ovan.
Ser du något fel? Korrekturläs sidan nu!
This page has never been proofread. / Denna sida har aldrig korrekturlästs.
10 juni 1952
471
vingarean för att hålla landningsfarten
oförändrad. Härvid ökar vikten ytterligare, och ännu en
areaökning måste ske. Denna "viktskarusell"
kan leda till att från början som små ansedda
ändringar får oanade konsekvenser.
Fart- och höjdprestanda
Vid projektering av ett överljudflygplan torde
det vara tre prestanda hos flygplanet som under
projektarbetets begynnelsefas måste speciellt
beaktas. Dessa är landningsfart, maximal
plan-flyktshastighet och topphöj d.
Landningsfarten beror som ovan visats på
ving-belastningen W/S och maximala
lyftkraftskoeffi-cienten CT . Maximifarten beror, som lätt
in-ses, av ekv. (1), vid given motorstyrka på den
aerodynamiska motståndskoefficienten CD och
vingareans storlek S. En stor vingarea ger låg
landningsfart men samtidigt högt motstånd.
Härav framgår den vid val av vingarea välkända
motsättningen mellan maximi- och
landningsfarterna.
Topphöjden nås när motorns
dragkraftsöver-skott över motståndet minskat därhän att
stigning ej längre är möjlig. Ekv. (1) kan skrivas
i formen
Motståndet = ^. CDo • S -f • Cm- S (7)
Koefficienten CDo gäller vid lyftkraften CL — 0
och tilläggskoefficienten CDi representerar ett
inducerat motstånd som ökar kvadratiskt med
lyftkraften enligt sambandet
där A b2/S är vingens sidförhållande och e en
empirisk konstant, ellipsfaktorn. Insättes ekv.
(8) och (4) i ekv. (7) erhålles
Motståndet = ^. CDo • S + • ffl*— (9)
2 g v \ b / 7i • e
På stora höjder där luftens täthet q är liten
kommer andra termen i ekv. (9), det inducerade
motståndet, att överväga över den första.
Drag-kraftsöverskottet och därmed topphöjden
kommer således att bero dels på
konstruktionsparametern W/b, spänningsviddsbelastningen, och
dels av ellipsfaktorn e.
Betraktas fig. 2 framgår klart det kända
förhållandet att dragkraftskurvan för en
reaktionsmotor och möjliga motståndskurvor löper nästan
parallella vid överljudfart. Små ändringar
mellan kurvornas inbördes lägen kan därför ge stora
skillnader i maximalhastighet. Exempelvis kan
i vissa fall överljudfarter nås endast inoin ett
begränsat höjdintervall: på låg höjd är tätheten
och därmed grundmotståndet stort, och på hög
höjd blir det inducerade motståndet stort. Ett
Fig. 3. Principiellt
samband mellan höjd och
-möjlig fart för ett
överljud jaktplan,–-
lastfaktorgräns för [-topphöjden,–-accelerationstidsgräns-]
{+topphöjden,–-acce-
lerationstidsgräns+} för
maximifarten.
litet dragkraftsöverskott vid överljudfart leder
dessutom till andra olägenheter, bl.a. åtgår lång
tid för att från underljudfart accelerera upp till
viss given överljudfart. Som en praktisk
maximi-fart bör därför sättas, ej den högsta
jämviktsfarten, utan den fart som kan nås på viss
stipulerad accelerationstid från ett givet
flygtillstånd strax under ljudhastigheten.
Vid en sväng, då vikten W i ekv. (9) skall
multipliceras med lastfaktorn n i svängen, tillväxer
som synes det inducerade motståndet kraftigt.
Om härvid dragkraftsöverskottet är litet
kommer flygplanet att förlora fart i svängen. Sålunda
kan exempelvis i ogynnsamma fall ett flygplan,
som vid överljudfart går in i en brant sväng,
efter 180° komma ut med underljudfart. För att
hålla farten i svängen måste lastfaktorn
begränsas, vilket leder till stora svängradier och
sväng-tider.
Av ekv. (9) framgår att topphöjden borde öka
med farten, så länge grundmotståndet CDo och
ellipsfaktorn e är konstanta. Detta gäller vid
underljudfart upp till M 0,9. Vid överljudfart
ökar CDo och minskar e, varför topphöjden där
blir lägre. Maximal topphöjd nås därför vid
underljudfart strax under ljudhastigheten.
Den absoluta topphöj d, som erhålles när
stig-hastigheten blir noll, har föga praktisk betydelse
dels emedan någon manöverförmåga icke finnes
på denna höjd och dels emedan stigtiden dit upp
blir lång. Brukligt är därför att sätta topphöjden
till den punkt där stighastigheten nedgått till
visst värde. Bättre kan dock eventuellt vara att
förlägga topphöjden där möjlig lastfaktor i sväng
nedgått till visst värde, fig. 3, eller dit stigtiden
från start uppgår till visst ur militärtaktiska
beräkningar framtaget maximivärde, exempelvis
den tid det tar för ett fientligt bombförband att
förflytta sig från den punkt där det upptäcks av
luftbevakningen och till fällningsläge vid målet.
Stabilitet
Den statiska längdstabiliteten fordrar egentligen
endast att vid en anfallsvinkeländring ett
återförande moment skall uppstå på flygplanet. Sta-
<< prev. page << föreg. sida << >> nästa sida >> next page >>
