ГИДРОДИНАМИКА ПОДВОДНОГО КРЫЛА

ГИДРОДИНАМИКА ПОДВОДНОГО КРЫЛА - Раздел теории крыла, изучающий обтекание подводных крыльев (ПК) — крыльев, движущихся под свободной поверхностью воды. Влияние свободной поверхности приводит к уменьшению подъемной силы и гидродинамического качества крыла, причем изменение гидродинамических характеристик происходит за счет уменьшения разрежения на верхней (засасывающей) стороне профиля крыла. Влияние свободной поверхности увеличивается по мере уменьшения отношения расстояния до свободной поверхности к хорде крыла. Теоретически влияние свободной поверхности на характеристики ПК эквивалентно удовлетворению граничного условия (условия постоянства давления) на поверхности воды, которое при предельно малых скоростях движения переходит в граничное условие на твердой стенке. При больших скоростях весомость жидкости не проявляется, что позволяет свести задачу о ПК к задаче о двух крыльях, расположенных под одинаковым углом атаки на равном расстоянии от свободной поверхности (биплан). Реальные ПК обычно имеют удлинения, позволяющие использовать методы теории крыла конечного размаха, сводящие решение пространственной задачи к плоской. Последняя решается методами функции комплексного переменного либо методом особенностей. Решение упрощается путем линеаризации граничных условий на поверхности ПК и поверхности раздела сред. Допустимость линеаризации обусловлена малостью толщины и кривизны ПК и малостью углов атаки. Вследствие больших скоростей движения на ПК часто наблюдается кавитация, поэтому в теории крыла получили значительное развитие исследования кавитирующих ПК. Основные результаты относятся к плоским задачам. Для ПК малого и среднего удлинения, когда сведение пространственной задачи к плоской приводит к большим погрешностям, применяются главным образом экспериментальные методы. Особенно это касается кавитирующих крыльев. Результаты Г. П. К. широко используются при проектировании судов на подводных крыльях.