CC BY
11
УДК 629.7.015.3
Амплитов П.А.
канд. тех. наук, «КнААЗ им. Ю.А.Гагарина» г. Комсомольск-на-Амуре, РФ
К ОПРЕДЕЛЕНИЮ ПРЕДЕЛЬНЫХ НЕСУЩИХ СВОЙСТВ ПРЯМОГО КРЫЛА
Аннотация
Показано изменение коэффициента подъёмной силы и соответствующего ему значение угла атаки с ростом удлинения крыла и числа Рейнольдса. Предложено выражение для пересчёта с одной пары значений удлинения крыла и числа Рейнольдса на другую.
Ключевые слова Прямое крыло, удлинение, критический угол, число Рейнольдса
В данной статье под предельными несущими свойствами прямого крыла будем понимать максимальное значение коэффициента подъёмной силы (КПС) Cy max и соответствующее ему значение угла атаки акр. После достижения критического угла атаки начинается потеря несущих свойств крыла, интенсивность которой зависит от формы профиля.
Если в настоящее время для самолётов проблема приближения к критическим углам атаки не стоит остро из-за того, что можно применять эффективную механизацию, позволяющую увеличить значение критического угла атаки, то для экраноплана эта проблема реальна из-за невозможности применить такую механизацию. При этом за счёт положительного влияния близости экрана (земли) у крыла наблюдается значительный рост производной КПС по углу атаки, что в свою очередь ведёт к уменьшению критического угла атаки по сравнению с неограниченным потоком.
При анализе характеристик профилей в различных атласах (в т.ч. [1]) можно заметить, что для профилей со сходной геометрией (например, NAVI-N-60 и USA-25-B) значительно отличаются значения Cy max (1,616 и 1,38, соответственно). Существенным отличием являются условия проведения эксперимента: профиль USA-25-B исследовался на модели с удлинением 6, а профиль NAVI-N-60 -на модели с имитацией бесконечного размаха.
Таким образом, возникает предположение о росте максимального значения коэффициента подъёмной силы крыла с ростом удлинения. Используя методику проведения виртуального аэродинамического эксперимента, описанную в [2], была проведена серия экспериментов в среде ANSYS Workbench, направленная на определение максимальных значений коэффициентов подъемной силы прямоугольного крыла разного удлинения. Типовые зависимости Cy(a) для разных удлинений представлены на рисунке 1. При этом на Cy max значительное влияние оказывает число Рейнольдса. На рисунке 2 показана типовая зависимость Cy(a) для разных чисел Рейнольдса.
0 10 20 30 а;град Рисунок 1 - Типовые зависимости Су(а) для разных удлинений -( 6 )-
международный научный журнал «символ науки»
issn 2410-700x
№ 1/2021
1.9
С/а)
1,7 1,6 1,5 1Д 1,3 1,2
Ч
0,9 0,8 0,7 0,6 0,5 0,4 0,3 0,2 ОД 0
\ Re 10
s
Rp im
//
/ //
//
А / <е = 1 и5
/
J У
/ /
Ü
/
0
10
20
30 «> град 40
Рисунок 2 - Пример зависимостей Су(а) для разных чисел Рейнольдса при бесконечном удлинении
На рисунке 3 показана зависимость значений производной КПС по углу атаки, рассчитанных с учетом числа Рейнольдса и без. Как видно из рисунка, для Яе = 105 значение производной в два раза меньше, чем для чисел Рейнольдса свыше 5 106. Это необходимо учитывать при создании малоразмерных БПЛА.
В виду того, что несущие свойства профиля определяются в первую очередь его геометрией, то для упрощения расчётов будем определять Су тах и акр в предположении, что известны соответствующие данные для одной пары значений удлинения крыла и числа Рейнольдса. Тогда переход к другим значениям осуществляется простым пересчётом по формулам:
С
у тах
( ^ 0,4026Я0 0,776+0,97 1Q5(igRe0)~7+Q,87 , .
(Ке1,Я1)~0,4026Л-°,776+0,97 Х 105(igRe1)o7+0,87 Х o(^0,^);
C^(Re)~ С£/[1 + 12 • 104йе-1Д06 + 0,8е
,-9-10-6Re
3sin(2,09 • 10-5Де- 0,5^)];
ак
ьу max
+ а0 + 2°
кр С«(йе)
Примечание - для вычисления характеристик при бесконечном удлинении достаточно выбрать удлинение более 50; определение Су в зависимости от удлинения рассмотрено в [3].
c;(Re) C«
o;s
0,6
0,4
0,2
* ♦ ♦ ♦ ♦ ♦ ♦
»
♦
♦
♦
2105 4-105 6-Ю5 8-Ю5 106 1,2-106 Re
Рисунок 3 - К определению С^ для разных чисел Рейнольдса
-( " )-
Список использованной литературы:
1. Кравец А.С. Характеристики авиационных профилей \ А.С.Кравец. - М.: Государственное издательство оборонной промышленности, 1939. - 213 с.
2. Амплитов П.А. Определение характеристик аэродинамических профилей с использованием инструментария ANSYS Workbench // Международный научный журнал «Символ науки» №10, 2020, С. 15-24
3. Амплитов П.А. Способ оценки подъёмной силы крыла произвольной формы в плане с учётом влияния близости земли // Международный научный журнал «Символ науки» №3, 2019, С. 7-13
© Амплитов П.А., 2021
УДК 004.8
Д.А. Ковалев
студент НИУ МИЭТ г. Зеленоград, РФ
КВАНТОВЫЕ КОМПЬЮТЕРЫ. ЧТО ЭТО ТАКОЕ И ЗАЧЕМ ОНИ НУЖНЫ?
Аннотация
В статье рассказывается о том, что такое квантовые компьютеры, что лежит в основе их работы, а также возможные сферы применения таких машин.
Ключевые слова: Квантовый компьбтер, кубит, бит.
Квантовая физика уже изменила нашу жизнь. Благодаря изобретению лазера и транзистора - обоих продуктов квантовой теории - почти каждое электронное устройство, которое мы используем сегодня, является примером квантовой физики в действии. Возможно, сейчас мы находимся на пороге второй квантовой революции, пытаясь еще больше использовать мощь квантового мира. Человеческий мозг обладает удивительными возможностями, что делает его во многих отношениях более мощным, чем самые современные компьютеры в мире. Поэтому неудивительно, что инженеры уже давно пытаются его скопировать. Сегодня искусственные нейронные сети, вдохновленные структурой мозга, используются для решения некоторых из самых сложных проблем искусственного интеллекта (ИИ). Но этот подход обычно включает в себя создание программного обеспечения, чтобы информация обрабатывалась аналогично мозгу, а не создание аппаратного обеспечения, имитирующего нейроны.
Важно понимать, что является ключевым отличием квантовых компьютеров от классических ныне существующих. Каждый классический электронный компьютер использует естественное поведение электронов для получения результатов в соответствии с булевой логикой (для любых двух конкретных входных состояний одно определенное выходное состояние). Здесь основной единицей транзакции является двоичная цифра ("бит"), состояние которой равно либо 0, либо 1 [1]. В обычном полупроводнике эти два состояния представлены низким и высоким уровнями напряжения внутри транзисторов.
В квантовом компьютере структура принципиально иная. Его основной единицей регистрации состояния является кубит, который на одном уровне также хранит состояние 0 и/или 1. Вместо транзисторов квантовый компьютер получает свои кубиты, бомбардируя атомы электрическими полями под перпендикулярными углами друг к другу, в результате чего ионы выстраиваются в линию, но при этом они удобно и эквивалентно разделены. Когда эти ионы разделены достаточным пространством, их орбитальные электроны становятся, если хотите, домашними адресами для кубитов.
Но как кубит может быть одновременно и 0 и 1? Тот факт, что электрон кубита вращался в обоих
