Физическая картина обтекания фюзеляжа

Для скоростей оптимальных с точки зрения аэродинамики, является веретенообразное тело с .При увеличении скоростей полета становится выгоднее становить удлиненные тела с удлинением 10 и более.

Рассмотрим фюзеляж, который обтекается потоком под углом атаки .

При обтекании фюзеляжа поперечной составляющей скорости пограничный слой будет набухать и достигая некоторой точки будет наблюдаться отрыв пограничного слоя. На подветренной стороне фюзеляжа образуется зона завихрений с пониженным давлением. В результате на фюзеляже в поперечном сечение будет действовать нормальная сила Y .

Вихри, образующиеся на подветренной стороне, сворачиваются в вихревые жгуты. Если угол атаки мал ( ),то обтекание фюзеляжа можно считать безотрывным.

При вихревые шнуры, образующиеся на фюзеляже, смещаются к кормовой части и отрыв пограничного слоя происходит в кормовой части фюзеляжа.

При (т.е. больших) вихревые жгуты отрываются не доходя до хвостовой части фюзеляжа.

Так как вихревые жгуты слева и справа отрываются неравномерно, то возникают значительные моменты рыскания фюзеляжа.

На теле вращения разрежение меньше, чем на крыле и при одинаковых числах Мµ в случае обтекания тела вращения влияние сжимаемости проявляется слабее. Поэтому у тел вращения М* значительно больше, чем у крыла.

Если рассмотреть распределение давления по фюзеляжу, представляющему собой тело вращения и сравним распределение давления с крылом, имеющим такой же профиль как и фюзеляж, то увидим, что влияние сжимаемости воздуха проявляется слабее. У тел вращения критическое число Маха значительно больше, чем у крыла и зависит от формы и удлинения носовой части.

Эти зависимости можно приближенно аппроксимировать формулами:

при эллиптической форме носовой части

,

при параболической форме носовой части

.