потеря эффективности органа управления

Рис. 1. Распределения давления вдоль верхней и нижней поверхностей профиля.

поте́ря эффекти́вности о́ргана управле́ния при закритических значениях числа Маха полёта — обусловлена развитием зоны сверхзвукового течения (см. Трансзвуковое течение) на профиле несущей поверхности при превышении Маха числа полёта М_∞ критического числа М_* (М_∞ > М_*).

Эксперименты в аэродинамических трубах и лётные исследования показали, что при приближении значения М_∞ к единице может иметь место значительное уменьшение эффективности органа управления (ОУ), а в некоторых случаях даже обратное его действие.

Механизм П. э. о. у. становится понятным, если рассмотреть изменения значений и распределения по профилю относительного давления ( = p/p₀, где р — давление в рассматриваемой точке, р₀ — полное давление набегающего потока) при различных значениях угла δ отклонения ОУ и М_∞ (рис. 1). При М_∞ = 0,69 < М_* наблюдается хорошо известное различие в значениях , растущих с увеличением δ, но характер распределения вдоль хорды ( — выраженное в процентах отношение расстояния х от носика профиля вдоль хорды к хорде b профиля:  = x/b) практически не меняется. Совершенно иным оказываются распределения давления по профилю при М_∞ > М. На верхней и нижней поверхностях видны развитые области сверхзвукового течения (области, где || > |_кр|, _кр — значение при местном числе Маха М = 1). Они начинаются приблизительно от  = 17% и простираются до места расположения замыкающих их скачков уплотнения (см. Ударная волна). В отличие от эпюры давления, наблюдаемой при М_∞ < М_* при М_∞ = 0,83 > М_*, например, распределение давления на части поверхности профиля — от носика до скачков уплотнения — оказывается почти не зависящим от угла δ. Это имеет место на протяжении приблизительно 60% хорды на верхней поверхности и 40% — на нижней (на ней из-за влияния отклонения ОУ вниз скачок уплотнения смещается к носику профиля). Отклонение ОУ вызывает лишь изменения в положении скачка уплотнения на профиле и в распределении давления по части профиля, расположенной за скачком уплотнения. По мере увеличения М_∞ скачки уплотнения перемещаются вниз по потоку и происходит заметное расширение областей сверхзвукового течения на обеих поверхностях профиля.

Оптические исследования обтекания профилей при М_∞ > M_* показывают, что расширение зоны сверхзвукового течения всегда сопровождается одновременным увеличением высоты скачка уплотнения, то есть глубины проникновения области сверхзвукового течения в поток, обтекающий профиль. Поэтому возникающие позади скачков уплотнения небольшие возмущения создаваемые обтеканием отклоненного ОУ и распространяющиеся в потоке со скоростью звука, не могут проникать на переднюю часть поверхности профиля вследствие задерживающего влияния сильно развитой местной сверхзвуковой зоны, и распределение давления по части профиля, расположенной впереди скачка уплотнения, оказывается почти не зависящим от отклонения ОУ. При этом приращение ∆с_у коэффициент подъёмной силы (см. Аэродинамические коэффициенты), вызываемое отклонением ОУ и в основном определяющее эффективность ОУ, возникает лишь за счёт приращения Δ относительного давления [Δ = (δ) - (δ=0)] на части профиля, расположенной позади замыкающего скачка уплотнения (рис. 2).

Г. П. Свищёв.

Рис. 2. Распределения приращений давления вдоль верхней и нижней поверхностей профиля.