Внешнее сопротивление сверхзвуковых входных устройств

Внешнее сопротивления СВУ состоит из сопротивления обечайки и дополнительного сопротивления . На некоторых СВУ имеются также створки перепуска (для обеспечения устойчивой работы), которые также создают небольшое сопротивление , если они открыты. Таким образом, в общем случае

.

На расчетном режиме и створки закрыты. Следовательно , так как и ,

Рассмотрим общий случай.

Сопротивление обечайки X_об возникает в результате возникновения сил избыточного давления (р_об-р_н)dF, а также сил трения, действующих на внешнюю поверхность обечайки. Оно повышается с ростом избыточного давления р_об–р_н , размеров и угла наклона обечайки по отношению к вектору скорости набегающего на неё потока. А величина избыточного давления зависит от интенсивности системы скачков, возникающих перед её поверхностью. На расчетном режиме это только головная волна перед входом, переходящая в косой скачек уплотнения перед обечайкой. А на режимах, где , косые скачки на поверхности торможения выходят во внешний поток, что ведет к увеличению X_об .

Дополнительное сопротивление X_доп возникает только на тех режимах работы СВУ, когда j<1. Так, например, при M _н < M _р углы наклона косых скачков уплотнения возрастают. Они не замыкаются на передней кромке обечайки, а распространяются во внешний поток. Площадь струи тока F_Н становится меньшей площади входа F_вх, а коэффициент расхода j становится меньшим единицы. Возникает дополнительное сопротивление.

Физически причина появления X_доп может быть интерпретирована следующим образом. При j<1,0 происходит поворот и торможение в скачках уплотнения не только той части воздуха, которая попадает в двигатель, но и значительной части воздуха, обтекающего СУ снаружи. Струи воздуха, обтекающего силовую установку снаружи, в косых скачках уплотнения сжимаются (их давление растет) и одновременно снижают свою скорость (относительна самолёта), т.е. оказываются вовлеченными в движение в сторону полёта. На сообщение им соответствующего количества движения затрачивается сила, которая и может рассматриваться как X_доп

Сопротивление створок перепуска X_ств возникает на этих створках при обтекании их внешним потоком.Кроме того, уменьшение скорости перепускаемого (сливаемого) воздуха по сравнению с его значением в невозмущенном потоке из-за наличия потерь во внутренних каналах воздухозаборника, приводит к появлению потерь на смешение.