При малых углах атаки, на участке линейной зависимости, коэффициент подъемной силы фюзеляжа можно представить в виде:
Коэффициент нормальной силы фюзеляжа при безотрывном обтекании определяется:
(2.2)
Для малых углов атаки можно считать что , где можно принять .
Тогда и (2.3)
Производная зависит от формы фюзеляжа и задается для эквивалентного тела вращения как:
, (2.4)
где – производная носовой части фюзеляжа с учетом интерференции с цилиндрической частью;
– производная кормовой части фюзеляжа.
формула (2.4) используется для расчета фюзеляжа любого удлинения при дозвуковых и сверхзвуковых скоростях.
В случае заостренной носовой части фюзеляжа коэффициент определяется по графикам рис. 2.1,2.2. Производная рассчитывается по формуле:
, (2.5)
где h корм – сужение кормовой части, 0.2 поправка, учитывающая влияние пограничного слоя.
Если носовая часть фюзеляжа имеет затупление (рис. 2.3б), то для определения производной при любых числах Махаследует использовать формулу:
(2.6)
где ; определяется так же как и для фюзеляжа с заостренной носовой частью, причем в расчете используется полная длина фиктивной носовой части l нос (рис. 2.3б). Значение находится по графикам (рис 2.4).
Если носовая часть фюзеляжа имеет лобовой воздухозаборник без центрального тела (рис 2.3а), то при любых числах Махапроизводная вычисляется по формуле:
(2.7), где , аналогично
Рис. 2.1. График для расчета комбинации конус – цилиндр
Рис. 2.2. График для расчета комбинации оживало – цилиндр
Рис 2.3
Рис. 2.4. График для расчета цилиндра со сферическим затуплением и с плоским торцем
Выражение, стоящее в квадратных скобках формулы (2.7) – это производная по углу атаки нормальной силы носовой части фюзеляжа с затуплением в виде плоского торца, без протока воздуха; – коэффициент расхода воздуха через воздухозаборник, определяемый как , – секундный массовый расход воздуха, кг/с; F вx – площадь входного сечения воздухозаборника, . Коэффициент может быть определен также по графику (рис. 2.5).
Если носовая часть фюзеляжа имеет воздухозаборник с центральным телом (рис. 2.3,в,г)
(2.8)
где, – производная коэффициента нормальной силы фюзеляжа без центрального тела и протока воздуха – определяется по формуле (2.6) как для тела с плоским затуплением;
– определяется для всех чисел М по рис 2.1,2.2 (для случая и или ), а производная – по формуле:
(2.9)
для современных воздухозаборников можно принять =1 на всех режимах работы вздухозаборника.
Расчет производных коэффициентов подъемной силы по углу атаки – проводится по соотношениям для изолированного фюзеляжа.
Рис 2.5