Analytical Method in the Linear Three-Dimensional Aerodynamics of a Thin Rectangular Wing

Cover Page

Cite item

Full Text

Open Access Open Access
Restricted Access Access granted
Restricted Access Subscription Access

Abstract

The paper develops an analytical method in the classical problem on a flow around a thin rectangular plate of large span. It is shown that with a specific expansion on an orthogonal system of functions with a weight defined by qualitative properties of the solution, the initial 2d integral equation is asymptotically equivalent to a set of independent 1d integral equations. For them, we construct an asymptotic method allied to a boundary layer method, which permits development of analytical representations for basic aerodynamic characteristics. Comparison with the numerical method of discrete vortices shows that precision of the obtained solution is good not only for large but also for medium span of the wing.

About the authors

M. A. Sumbatyan

Southern Federal University

Author for correspondence.
Email: masumbatyan@sfedu.ru
Russia, Rostov-on-Don

I. K. Samsonov

Southern Federal University

Author for correspondence.
Email: hazar7073@yandex.ru
Russia, Rostov-on-Don

References

  1. Belotserkovsky C.M. Thin Lifting Surface in a Transonic Flow of Gas. Мoscow: Nauka, 1965. 243 p. (in Russian)
  2. Belotserkovsky C.M., Nisht M.I. Separated and Non-Separated Flow around Thin Wings by the Non-Viscous Fluids. Moscow: Nauka, 1978. 351 p. (in Russian)
  3. Loitsyanskii L.G. Mechanics of Liquids and Gases. N.Y.: Pergamon, 1966. 816 p.
  4. Belotserkovsky C.M., Lifanov I.K. Method of Discrete Vortices. Boca Raton (Florida): CRC Press, 1992. 464 p.
  5. Lifanov I.K. Method of Singular Intergral Equations and Numerical Experiment in Mathemati-cal Physics, Aerodynamics, Theory of Elasticity and Wave Diffraction. Moscow: Yanus, 1995. 520 p. (in Russian)
  6. Lifanov I.K., Poltavskii L.N., Vainikko G.M. Hypersingular Integral Equations and Their Applications. Boca Raton (Florida): CRC Press, 2004. 398 p.
  7. Lifanov I.K., Polonskii Ia.E. Proof of the numerical method of “discrete vortices” for solving singular integral equations // JAMM, 1975, vol. 39, no. 4, pp. 713–718.
  8. Lifanov I.K. On the method of discrete vortices // JAMM, 1979, vol. 43, no. 1, pp. 201–206.
  9. Katz J., Plotkin A. Low-Speed Aerodynamics. From Wing Theory to Panel Methods. N.Y.: McGraw-Hill, 1991. 632 p.
  10. Iovane G., Lifanov I.K., Sumbatyan M.A. On direct numerical treatment of hypersingular integral equations arising in mechanics and acoustics // Acta Mech., 2003, vol. 162, no. 1, pp. 99–110.
  11. Bisplinghoff R.L., Ashley H., Halfman R.L. Aeroelasticity. N.Y.: Dover, 1996. 880 p.
  12. Sumbatyan M.A., Tarasov A.E. A mathematical model for the propulsive thrust of the thin elastic wing harmonically oscillating in a flow of non-viscous incompressible fluid // Mech. Res. Comm., 2015, vol. 68, pp. 83–88.
  13. Prudnikov A.P., Brychkov Yu.A., Marichev O.I. Integrals and Series, Vol. 1. N.Y.: Gordon & Breach, 1986. 808 p.
  14. Vorovich I.I., Alexandrov V.M., Babeshko V.A. Non-Classical Mixed Problems of the Elasticity Theory. Moscow: Nauka, 1974. 456 p. (in Russian)
  15. Mittra R., Lee S.W. Analytical Techniques in the Theory of Guided Waves. N.Y.: Macmillan, 1971. 302 p.
  16. Sumbatyan M.A., Scalia A. Equations of Mathematical Diffraction Theory. Boca Raton, Florida: CRC Press, 2005. 291 p.
  17. Bateman H., Erdelyi A. Tables of Integral Transforms. Vol.1. N.Y.: McGraw-Hill, 1954. 391 p.
  18. Prudnikov A.P., Brychkov Yu.A., Marichev O.I. Integrals and Series, Vol. 2. Special Functions. N.Y.: Gordon & Breach, 1986. 756 p.
  19. Abramowitz M., Stegun I. Handbook of Mathematical Functions. N.Y.: Dover, 1965. 1046 p.
  20. Bateman H., Erdelyi A. Higher Transcendental Functions. V.2. N.Y.: McGraw-Hill, 1953. 396 p.
  21. Karafoli E. Aerodynamique des ailes d’avion. Paris: Etienne Chiron, 1928. 480 p.
  22. Kochin N.E. Theory of a wing of finite span and circular shape in plan // PMM, 1940, vol. 4, no. 1, pp. 1–32. (in Russian)
  23. Sedov L.I. Two-dimensional Problems in Hydrodynamics and Aerodynamics. N.Y.: Wiley, 1965. 433 p.
  24. Schlichting H., Gersten K. Boundary–Layer Theory. Berlin; Heidelberg: Springer, 2017. 805 p.

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
2.

Download (33KB)
3.

Download (55KB)

Copyright (c) 2023 М.А. Сумбатян, И.К. Самсонов

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».