Аржаников Н.С., Садекова Г.С. Аэродинамика летательных аппаратов

Учебник. — М.: Высшая школа, 1983. — 359 с.В учебнике Николая Сергеевича Аржаникова, Галины Садековны Садековой систематически изложены теоретические основы аэродинамики, а также методы определения аэродинамических характеристик современных летательных аппаратов и их частей (крыльев и корпусов) при дозвуковых, сверхзвуковых и гипер-звуковых скоростях полёта. Приведены сведения об особенностях обтекания и аэродинамических характеристиках тел в разреженной среде.Предисловие
Введение
Основные обозначенияФизические свойства, параметры и функции состояния газа.
Гипотеза сплошности среды. Уравнение состояния газа.
Удельные теплоемкости газа.
Первый закон термодинамики. Функции состояния газа.
Сжимаемость газа. Скорость звука.
Вязкость и теплопроводность газа.
Понятие о стандартной атмосфере.Кинематика жидкости (газа).
Методы кинематического исследования движения жидкости (газа).
Линия тока.
Циркуляция скорости.
Движение жидкой частицы.
Понятие о потенциальном течении.
Основы теории вихрей.Динамика жидкости и газа.
Основные уравнения движения жидкости и газа.
Уравнение неразрывности.
Дифференциальные уравнения движения невязкого газа (идеальной жидкости) в форме Эйлера.
Дифференциальные уравнения движения вязкого газа. Уравнения Навье-Стокса.
Уравнение энергии для вязкого теплопроводного газа.
Полная система уравнений сплошной среды. Начальные и граничные условия.
Интегралы дифференциальных уравнений движения невязкого газа.
Аэродинамическое подобие.
Понятие об аэродинамических коэффициентах. Производные аэродинамических коэффициентов.Изэнтропические течения газа.
Основные соотношения для установившихся одномерных изэнтропических потоков газа.
Зависимость между скоростью течения газа и формой трубки тока.
Распространение малых возмущений в потоке идеального газа.
Конус возмущений.
Обтекание выпуклого тупого угла сверхзвуковым потоком. Течение Прандтля — Майера.Теория скачков уплотнения.
Возникновение скачков уплотнения.
Основные соотношения для прямого скачка уплотнения.
Сравнение сжатия в скачке уплотнения с изэнтропическим сжатием.
Давление торможения за прямым скачком уплотнения.
Основные соотношения для косого скачка уплотнения.
Зависимость угла наклона косого скачка уплотнения от угла поворота сверхзвукового потока.
Ударная поляра.Потенциальные течения газа.
Критерий потенциальности потока газа.
Основное дифференциальное уравнение потенциального потока газа.
Метод малых возмущений.
Линеаризованное обтекание тупых углов сверхзвуковым потоком.
Метод характеристик.
Определение поля скоростей в плоском установившемся сверхзвуковом потоке методом характеристик.Профиль и крыло конечного размаха в несжимаемом потоке.
Плоские потенциальные течения несжимаемой жидкости.
Обтекание цилиндра.
Формула Жуковского.
Формула Чаплыгина о результирующей силе давления.
Формула Чаплыгина о моменте результирующей силы давления.
Доказательство теоремы Жуковского в случае произвольного контура.
Тонкий профиль крыла в несжимаемом потоке. Теория тонкого профиля.
Особенности обтекания крыла конечного размаха. Вихревые системы крыла.
Основы теории несущей линии. Понятия о скосе потока и индуктивном сопротивлении крыла.
Определение коэффициентов подъемной силы и индуктивного сопротивления крыла на основе теории несущей линии.
Форма крыла в плане с наименьшим индуктивным сопротивлением.
Теория несущей поверхности. Метод дискретных вихрей.
Нелинейные аэродинамические характеристики крыльев малого удлинения.Профиль и крыло конечного размаха в дозвуковом потоке.
Понятие о критическом числе М.
Влияние сжимаемости на аэродинамические характеристики профиля и крыла при Моо Мкр.
Обтекание профиля закритическим дозвуковым потоком. Волновое сопротивление.
Аэродинамические характеристики стреловидного крыла.Профиль и крыло конечного размаха в сверхзвуковом потоке.
Плоская пластинка в сверхзвуковом потоке.
Обтекание тонкого профиля сверхзвуковым потоком.
Метод скачков-разрежений.
Особенности обтекания крыла конечного размаха сверхзвуковым потоком.
Аэродинамические характеристики крыла бесконечного размаха со скольжением при сверхзвуковых передних кромках.
Теория крыла конечного размаха в сверхзвуковом потоке.
Метод распределенных источников.
Крыло со сверхзвуковыми кромками.
Определение аэродинамических характеристик треугольного крыла со сверхзвуковыми передними кромками.
Волновое сопротивление треугольного крыла с симметричным профилем при а=0.
Определение аэродинамических характеристик треугольного крыла с дозвуковыми передними кромками при а=5.
Аэродинамические характеристики стреловидных крыльев в сверхзвуковом потоке.Основы аэродинамики тел вращения.
Осесимметричное обтекание круговых конусов сверхзвуковым потоком.
Обтекание конуса сверхзвуковым потоком при а#0.
Определение нормальной силы и момента тангажа тонких тел вращения.
Нормальная сила корпуса летательного аппарата.
Сопротивление корпуса летательного аппарата.Основы аэродинамики гиперзвуковых скоростей.
Особенности гиперзвуковых течений.
Определение параметров потока за скачком уплотнения с учетом реальных свойств газа.
Гиперзвуковая теория малых возмущений.
Приближенная теория Ньютона.
Метод местных конусов (клиньев).
Аэродинамические характеристики затупленных тел в гиперзвуковом потоке.
Приближенное определение аэродинамических характеристик затупленных тел.Пограничный слой и аэродинамический нагрев при больших скоростях.
Понятие о пограничном слое.
Дифференциальные уравнения пограничного слоя в несжимаемой среде.
Дифференциальные уравнения пограничного слоя в сжимаемом газе.
Интегральное соотношение пограничного слоя.
Расчет пограничного слоя на плоской пластинке в несжимаемой среде.
Ламинарный пограничный слой на плоской пластинке в сжимаемом газе.
Расчет пограничного слоя методом определяющей температуры.
Пограничный слой на конусе в продольном сверхзвуковом потоке.
Пограничный слой при наличии продольного градиента давления..
Отрыв потока.Аэродинамические характеристики летательных аппаратов при дозвуковых и сверхзвуковых скоростях полета.
Аэродинамическая интерференция. Интерференция между крылом и корпусом. Коэффициенты интерференции.
Коэффициент нормальной силы и координата фокуса комбинации «корпус-крыло».
Коэффициент торможения потока.
Интерференция между крылом и оперением. Скос потока в области оперения.
Коэффициенты интерференции между крылом и оперением.
Средний угол скоса и коэффициент торможения потока.
Нормальная сила х-образных крыльев.
Производная коэффициента нормальной и подъемной силы летательного аппарата по углу атаки.
Влияние отклонения рулевых поверхностей на нормальную силу оперения. Относительная эффективность рулей.
Коэффициент лобового сопротивления летательного аппарата.
Момент тангажа летательного аппарата.
Подъемная сила при балансировке летательного аппарата.
Демпфирующий момент тангажа. Производная mwz.
Момент тангажа при неустановившемся движении летательного аппарата. Запаздывание скоса потока.
Аэродинамические характеристики летательного аппарата при боковом движении.
Шарнирные моменты органов управления.Основы аэродинамики разреженной среды.
Режимы течения газа. Число Кнудсена. Коэффициент аккомодации.
Течение со скольжением.
Свободномолекулярное течение. Обтекание выпуклых тел установившимся потоком.
Аэродинамические характеристики выпуклых тел в свободномолекулярном потоке.