Волновой кризис. Явление образования в общем дозвуковом потоке местных сверхзвуковых зон и местных скачков уплотнения называется волновым кризисом.

Струйки потока при обтекании самолета деформируются. Поэтому местные скорости движения воздуха над крылом превышают скорость полета (Рис.5.7)

Рис.5.7 Волновой кризис

При достаточно большой скорости полета скорости воздуха в наименьшем (критическом) сечении струйки достигают местной скорости звука (рис.5.7,а). Если соединить критические сечения струек, в которых скорость достигает местной скорости звука, получим “звуковую линию” 1.

На крыле обра­зуется местная сверхзвуковая зона, которая начинается от звуковой линии и замыкается местным скачком уплотнения 2( Рис.5.7,б). Так как местный скачок уплотнения — прямой, то скорость потока за ним становится дозву­ковой. Иногда образуется дополни­тельный косой скачок уплотнения.

Последствия волнового кризиса.

Волновой кризис качествен­но изменяет обтекание крыла и вызывает перераспределение давления по его профилю (рис.5.8,а).

Рис.5.8 Перераспределение давлений и волновой срыв поток

В результате этого изменяется величина аэродинамических сил, перемещается центр давления, нарушаются равновесие, устойчивость и управляемость самолета, возникают вибрации.

Преодоление волнового кризиса.

Наиболее резкое изменение аэродинамических коэффициентов связано с явлением волнового кризиса.

Поэтому для увеличения максимальной скорости полета дозвуковых самолетов и безопасного разгона сверхзвуковых самолетов основной задачей является увеличение критического числа М, «смягчение» волнового кризиса. Достигается это применением скоростных профилей крыла; уменьшением углов атаки, увеличением стреловидности крыла; уменьшением его удлинения.

-Скоростные профили значительно меньше деформируют поток, чем обычные. Чем меньше деформируется поток, тем мень­ше местные скорости обтекания профиля при заданной скорости полета и тем больше (рис 5.9,а).

Рис.5.9,а Влияние формы профиля

-Увеличение стреловидности крыла усиливает так называемый эффект скольжения, за счет которого скорость потока V раскладывается на две составляющие: нормальную и ка­сательную (рис.5.9,б).

Рис. 5.9,б Влияние стреловидности

С увеличением угла стреловидности нормальная составляющая скорости V_n, воздействующая на профиль крыла, будет меньше скорости полета V.Это способствует увеличению критического числа Маха.

Следовательно,у стреловидного крыла, по сравнению с прямым, изменение аэродинамических коэффициентов, связанное с волновым кризисом, происходит менее резко. Поэтому стреловидность крыла значительно улучшает устойчивость и управляемость самолета на около- и сверхзвуковых скоростях полета.