---

Ин в. № дубликата , № изм. 1

Инв. № подлинника ' ⁵²⁰⁶ № изв. 10115

УДК 551.51.001.572:629.7 ^ГРУ^{ппа Д02}

ОТРАСЛЕВОЙ СТАНДАРТ

ОСТ 1 02514-84

МОДЕЛЬ ТУРБУЛЕНТНОСТИ АТМОСФЕРЫ- ^{На 13 страницах}

Х

Введен впервые

арактеристики -

Распоряжением Министерства от 20 сентября 1984 г. Na 298-65

срок введения установлен с 1 января 1986 г.

Настоящий стандарт устанавливает характеристики непрерывной турбулентности атмосферы, влияющие на прочность (выносливость) конструкции, на динамику поле­та летательных аппаратов (ЛА), применяемых на высотах до 25 км для всех стадий проектирования, испытаний и эксплуатации.

Стандарт не устанавливает характеристики турбулентности для взлетно-посадоч­ных режимов полета самолетов на высотах, от О до 300 м.

Издание официальное ГР 8330918 от ОФ. 10.84 Перепечатка воспрещен

а

1. О

   Инв. № дубликата Ns изм. 1

   Инв. Ns подлинника 5206 Ns изв. 10115

   БЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ

   1. .Представление атмосферной турбулентности, влияющей на ЛА в полете, базируется на условных схемах, наиболее распространенными из которых являются схемы непрерывной турбулентности и дискретных порывов.

В основу модели непрерывной турбулентности атмосферы положены следующие предположения и допущения:

• атмосфера представляет собой совокупность спокойных участков и турбулент­ных эон со случайно изменяющимися размерами;

• в турбулентных зонах изменение по времени составляющих V» V » А/ скоростей порывов воздуха является стационарным процессом с дисперсией, меняю­щейся от зоны к эоне;

• в общем виде турбулентность атмосферы представляет собой случайный локально-нормальный процесс;

• турбулентность атмосферы считается изотропной.

Модель турбулентности по схеме дискретных порывов приведена в справочном приложении 1.

2. ХАРАКТЕРИСТИКИ МОДЕЛИ НЕПРЕРЫВНОЙ. ТУРБУЛЕНТНОСТИ

   1. Характеристиками модели непрерывной турбулентности атмосферы явля­ются:

• интенсивность трех составляющих скорости воздушных порывов <5^, <Эу г

• спектральные плотности энергии тех же составляющих Фи ($2) . cp_v(S2), Фп&у.

• функции плотности распределения средних квадратических значений состав­ляющих скорости воздушных порывов ) »

• линейные размеры зон турбулентности - протяженность [_ и толщина В .

Условно принято, что составляющие U, V , W скорости воздушных порывов являются проекциями скорости порыва соответственно на оси ОХ , OZ , О У свя­занной системы координат, и ЛА перемещается вдоль вектора скорости ветра.

. __ ^{1 +} $"(1,339

- — yr “ : : тії ^;

[1 + (1,339 L_4W£?)²]'—

где

и и. _l- ^z- ₇

Я 1'[1 + (1,339 L_a G)²]jt

-1

$2 — пространственная частота, м , Ьс =

(2)

-1
- циклическая частота порывов, с ;

V: _д - скорость ЛА, м-с S л а

12 " интегральные масштабы турбулентности в продольном, попе­

речном и вертикальном направлениях, м. Значения Ly, L_v и /■vy для разных диапазонов высоты h принимаются:

• при h от 10 до 200 м = L_v = 200 м, L_w= /і;

• при И от 200 до 760 м L_u= L_y= »

• при И. св. 760 м L_u= Ly=L_yy= 760 м.

2.3. Интенсивность составляющих

с помощью их средних квадратических

скорости воздушных порывов определяется значений по формуле:

где

Ине. № дубликата № изм.

Инв. N® подлинника 5206 № изв.

(3)

_интенсивность составляющих скорости воздушных порывов; и, V, w

- спектральные плотности энергий продольной и , поперечной V, вертикальной W составляющих скорости воздушных порывов.

. 2 /2

’ ’ <⁴>

» / J ’ 4 /

где jD - вероятность полета в зоне умеренной турбулентности;

- вероятность полета в зоне интенсивной турбулентности;

Ь. - коэффициент, характеризующий умеренную турбулентность,

, -1 м-с ;

6л - коэффициент, характеризующий интенсивную турбулентность, -1

м-с

Если принять, что вероятность полета в спокойной атмосфере Р_о, то,

Р_в + Р, + Р₂ = 1;

деления у ' V/) УРави®™⁵¹ (3) приведены в табл. 2. Промежуточные

величины параметров вычисляются линейной интерполяцией

Таблица 2

Значения параметров Р₁, b-j , Р? > в зависимости от высоты /г

Примечание. Однозначное число со знаком минус, стоящее после значения параметра,. является показателем степени ^десяти - сомножителя данного значения: 9,950 -1 - 9,950 г 10" .

Графики зависимостей от высоты h параметров , Р% » приведены

на черт. 1 и 2. Высота h отсчитывается от среднего уровня земной поверхности до высоты /г « 3 км, выше 3 км начало отсчета принимается по ГОСТ 4401-81 обязательное приложение, раздел 3.

Зависимость параметров Рў , Р? ^{от ВЬ1СОТЫ} полета Л

. N* дубликата № изм. 1

- Ns подлинника 5206 № изо. 10115

Черт. 2

/V(y,V,W)__p / 4/,V,W ( U,V,W (₅)

’ ^ехр'-~ь^-)^+Рг ^exP{ %~)^{f {S}

^>

ТУРБУЛЕНТНОСТЬ АТМОСФЕРЫ ПО СХЕМЕ ДИСКРЕТНЫХ ПОРЫВОВ

1. Для определения действующих на конструкцию ЛА нагрузок используются данные о средней повторяемости на 1 км полета эффективных скоростей вертикаль­ных ВОЗДУШНЫХ .порывов

Величина Шдф связана с приращением нормальной перегрузки 4 Пу в центре масс самолета соотношением:

1 —Є

К = 0,8

где Д Пу

^W30 "ко V- с*

2m₉!s

- приращение нормальной перегрузки;

—2 —2

удельная'нагрузка на крыло при данной массе самолета, Н*м (кгс<м плотность воздуха соответственно на уровне моря и на высоте Н по ГОСТ 4401-81, кг-м ;

„ -1

индикаторная скорость полета на рассматриваемой высоте, м-с ;

д - ускорение свободного падения на высоте И, м*с А 4 - градиентное расстояние порыва, м;

-2

Инв. № дубликата № изм. 1

Инв. N° подлинника 5206 № изв. 10115

Су - производная коэффициента подъемной силы по углу атаки с<.

2. Кумулятивная повторяемость эффективной скорости вертикальных порывов AZ на 1 км дистанции полета для различных диапазонов высот представлена на чертеже. Расчеты производились при А 4 = const ~ 30 м.

Кумулятивная повторяемость вертикальных порывов

РАСЧЕТ ПОВТОРЯЕМОСТИ НАГРУЗОК НА САМОЛЕТ