Рис. 7. Обтекание профиля крыла при дозвуковой скорости.

ней поверхностью крыла, так и давлением на нижнюю поверхность. Приложена подъемная сила приблизительно в середине профиля.

Чем больше угол атаки, тем сильнее изме­няется скорость воздуха, обтекающего крыло, и тем больше подъемная сила. Но при углах атаки 10—20° (в зависимости от формы крыла и его профиля) плавное обтекание нарушается. На­ступает, как говорят, «срыв потока»: подъемная сила начинает уменьшаться, а сопротивление резко увеличивается.

Основное сопротивление при дозвуковых скоростях — это сопротивление тре­ния. Оно обусловлено тем, что молекулы воз­духа как бы прилипают к поверхности тела. При этом в очень узком слое около тела (его называют пограничным слоем) частицы воз­духа скользят относительно друг друга. А так как воздух обладает вязкостью, от этого скольжения частиц и создается сопротивление.

Рис. 8. Обтекание профиля крыла при сверхзвуковой скорости.

Со­противление трения тем меньше, чем более глад­ка поверхность тела. Его можно сделать еще меньше, если отсасывать воздух через мелкие отверстия внутрь тела. В некоторых конструк­циях самолетных крыльев такие отверстия при­меняются.

Если обтекание тела не проходит плавно, а при этом образуются вихри (подобно вих­рям за тупой кормой лодки), то это неизбежно увеличит сопротивление тела. Такое сопротив­ление называется вихревым. Чтобы умень­шить вихревое сопротивление, хвостовая часть тела должна быть плавной. Только при очень большой сверхзвуковой скорости (при числе М=5—6) форма задней части тела мало ска­зывается на величине его сопротивления воз­душному потоку.

Совсем другие причины вызывают волно­вое сопротивление. Оно возникает только при сверхзвуковых скоростях. Это сопротивление обусловлено потерями энергии, которая затра­чивается на образование скачков уплотнения. Волновое сопротивление тем меньше, чем тонь­ше тело и чем более остра его носовая часть. При сверхзвуковой скорости волновое сопро­тивление — это основная доля общего сопро­тивления.

Когда угол атаки возрастает, сопротивление увеличивается. Вспомним, что аэродинамиче­ское качество — это отношение подъемной силы к сопротивлению. При малых углах атаки подъ­емная сила близка к нулю. Поэтому и аэродина­мическое качество мало. При больших углах атаки, когда подъемная сила начинает ослабе­вать, а сопротивление сильно возрастает, аэро­динамическое качество тоже уменьшается. Зна­чит, аэродинамическое качество где-то имеет максимальное значение, обычно при углах атаки 3—5°.

Для дозвуковых самолетов выгодно приме­нять длинные узкие крылья, чтобы получить большую величину аэродинамического каче­ства. Такие крылья (рис. 9,а) прочны, конечно, только при достаточно большой толщине. А это значит, что при сверхзвуковых скоростях такие крылья непригодны — они оказывают слишком большое сопротивление полету.

Для сверхзвуковых самолетов крылья долж­ны быть тонкими и, следовательно, короткими (малого удлинения). Их обычно делают тре­угольными или стреловидными (см. рис. 9,в), что тоже уменьшает волновое сопротивление и увеличивает аэродинамическое качество.

Аэродинамическое качество сверхзвуковых

70