Геометрические параметры несущих частей самолета (фюзеляжа)

Очевидно, что для фюзеляжа как части самолета, не создающей в традиционной компоновке подъемной силы, оптимальной с точки зрения аэродинамики будет форма удобообтекаемого тела минимального лобового сопротивления, подобного изображенному на рис. 5.11,г. Обратите внимание на формы фюзеляжей самолетов, показанных на рис. 7.9 (масштабы самолетов - разные). Видно, что они сильно отличаются от аэродинамически целесообразных. Некоторые причины этого рассмотрены в разделе 7.5.

Рис. 7.9. Формы фюзеляжей самолетов: а - Ту-144; б - Ту-104; и - Як-18; г - Ан-14; д - SN-600(Франция); е - Mini Guppy (США); з - ДС-3 (США); и - Argosy (Англия); к - "Илья Муромец"

Фюзеляж по длине условно делят на три основные части: носовую (переднюю, головную); цилиндрическую (центральную); кормовую (хвостовую, донную). На рис. 7.10 им соответствуют обозначения: l_н - длина носовой части, l_ц - цилиндрической, l_к - кормовой.

Рис. 7.10 К пояснению основных геометрических параметров фюзеляжа

Геометрия фюзеляжа строится относительно условно выбранной базовой линии, которую называют строительной горизонталью фюзеляжа (СГФ).
В качестве параметра, устанавливающего некоторое (неполное) подобие фюзеляжей, принимают удлинение фюзеляжа:

Здесь λ_н, λ_ц, λ_к - соответственно удлинение носовой, цилиндрической и кормовой частей фюзеляжа, определяемое соотношениями λ_i=l_iф/d^э_ф;

d^э_ф -эквивалентный диаметр фюзеляжа, определяемый как диаметр круга, площадь которого равна площади S_м.ф миделевого сечения фюзеляжа:

Для современных околозвуковых самолетов (с крейсерскими скоростями, соответствующими М=0,8¸0,9) λ_ф=8¸13 (λ_н = 1,7¸2,5; λ_к = 3¸4); для сверхзвуковых самолетов λ_ф = 10¸22 (λ_н = 4¸6; λ_к=5¸7).
Отметим, что деление на несущие и ненесущие части правомерно только для традиционных аэродинамических компоновок самолета и весьма условно для перспективных аэродинамических компоновок со специально профилированным, "несущим" корпусом (фюзеляжем) - так называемых "интегральных" аэродинамических схем.