Wie lässt sich der Auftriebsbeiwert am Boden mit Klappen in Startstellung aus Tragflächendaten berechnen?

Im Wesentlichen arbeite ich an einem Designprojekt und beschäftige mich im Moment speziell mit der Takeoff-Analyse. Ich habe bereits Zugriff auf großartige Lehrbuchressourcen, aber ich habe Probleme, den Auftriebskoeffizienten zu bestimmen ( C L G ) am Boden mit Klappen in Startposition für die folgende Gleichung aus Anhang K-4 von Synthesis of Subsonic Airplane Design von Torenbeek:

a G = T W − μ − ( C D G − μ C L G ) 1 2 ρ v 2 S W

Ähnliche Gleichungen finden sich in anderen Lehrbüchern, aber ich habe keinen Hinweis darauf gefunden, wie C L G kann aus Tragflächendaten bestimmt werden. Derzeit erwäge ich, nur den Auftriebskoeffizienten des geometrischen Nullwinkels (dh die Kompensation der AoA, an der der Flügel montiert ist) für das Tragflächenprofil zu verwenden, aber wie würde ich dann die Position der Klappen berücksichtigen?

Danke für den Kommentar! Es sind grobe Anpassungen verfügbar, um Tragflächendaten in ganze Flugzeugkurven umzuwandeln (z. B. Steigung basierend auf Seitenverhältnis, benetzter Oberfläche / Referenzoberfläche anpassen), die ich verwenden wollte. Der geometrische Anstellwinkel, der so ziemlich der Einfallswinkel ist, auf den Sie sich beziehen, war das, was ich verwenden wollte, aber müsste ich zusätzliche Korrekturen vornehmen?

Antworten (2)

Über das Thema ist ziemlich viel geschrieben worden, insbesondere im Rahmen der Forschung zu "Bodeneffekt"-Fahrzeugen. Beispielsweise nennen Cui und Zhang zwei verschiedene Arten von Auftriebskoeffizienten. Der erste (einfacher und hier angegeben) basiert auf flachen Tragflächenprofilen und ist eine Modifikation des bekannten D C l D a = 2 π :

C L = 2 π a ( 1 + δ 2 ) ( 1 − 2 ζ )

mit

ζ = Sünde ⁡ a 4 ( h / C )

und

δ = cos ⁡ a 4 ( h / C )

In den obigen Ausdrücken h ist die Höhe des Flügels über der Oberfläche (Boden, Wasser usw.), C ist der Akkord und a ist der Anstellwinkel.

Ich empfehle Ihnen dringend, die Literatur zu "Bodeneffekten" / "Ekranoplan" zu lesen - sollte nützlich sein.

in deiner Antwort muss ein Tippfehler sein. Ist die zweite oder dritte Gleichung für δ oder ζ ?
Bearbeitet! Danke!

Die Frage stellt eine prinzipielle Analyse der Flugzeugaerodynamik. Das Flugzeug ist ein dreidimensionales Objekt, und 2D-Profilberechnungen oder -daten ( C l ) können verwendet werden, um die 3D-Koeffizienten näherungsweise zu definieren ( C L ).

Die Hauptmethodik ist der Wing-Strip- Ansatz. Dies ist einfach zu verstehen und einfach in Berechnungen (Excel, Code usw.) einzufügen.

Grundsätzlich ist der Flügel spannweitenmäßig in mehrere Abschnitte unterteilt. Es wird angenommen, dass jeder Abschnitt eine konstante Sehne hat, daher sind die 2D-Daten sehr nützlich, um die Kraft in diesem Abschnitt zu definieren. Nach dem Kombinieren aller Kräfte kann man auf die Gesamtkraft schließen und dann die Berechnungen abschließen, indem man die Gesamtkraft dimensionslos macht.

Bei Hubschrauberrotoren wird die gleiche Methodik als Blattelementmodell bezeichnet .

Es gibt auch Literatur zur Approximation der Flap-Effekte mit Summenformeln, wenn man nicht unterschiedliche Foil-Geometrien mittels CFD analysieren möchte. Beziehen Sie sich für diese empirischen Ansätze auf ESDU, DATCOM oder andere Referenzen oder Hoerners "Lift"-Buch.

Wie lässt sich der Auftriebsbeiwert am Boden mit Klappen in Startstellung aus Tragflächendaten berechnen?
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