Physel.ru

Физика, механика и т.п.

  • Full Screen
  • Wide Screen
  • Narrow Screen
  • Increase font size
  • Default font size
  • Decrease font size

§ 192. Подъемная сила крыла и полет самолета.

E-mail Печать PDF
Рассмотрим теперь обтекание потоком воздуха крыла самолета. Опыт показывает, что, когда крыло помещено в поток воздуха, вблизи острой задней кромки крыла возникают вихри, вращающиеся в случае, изображенном на рис. 345, против часовой стрелки. Вихри эти растут, отрываются от крыла и уносятся потоком. Остальная масса воздуха вблизи крыла получает при этом противоположное вращение (по часовой стрелке), образуя циркуляцию около крыла (рис. 346). Накладываясь на общий поток, циркуляция обусловливает распределение линий тока, изображенное на рис. 347.

Рис. 345. У острого края профиля крыла образуется вихрь

Рис. 346. При образовании вихря возникает циркуляция воздуха вокруг крыла

Рис. 347. Вихрь унесен потоком, а линии тока плавно обтекают профиль; они сгущены над крылом и разрежены под крылом
Мы получили для профиля крыла такую же картину обтекания, как и для вращающегося цилиндра. И здесь на общий поток воздуха наложено вращение вокруг крыла — циркуляция. Только, в отличие от вращающегося цилиндра, здесь циркуляция возникает не в результате вращения тела, а благодаря возникновению вихрей вблизи острого края крыла. Циркуляция ускоряет движение воздуха над крылом и замедляет его под крылом. Вследствие этого над крылом давление понижается, а под крылом повышается. Равнодействующая F всех сил, действующих со стороны потока на крыло (включая силы трения), направлена вверх и немного отклонена назад (рис. 341). Ее составляющая, перпендикулярная к потоку, представляет собой подъемную силу F1, а составляющая в направлении потока — силу лобового сопротивления F2. Чем больше скорость набегающего потока, тем больше и подъемная сила и сила лобового сопротивления. Эти силы зависят, кроме того, и от формы профиля крыла, и от угла, под которым поток набегает на крыло (угол атаки), а также от плотности набегающего потока: чем больше плотность, тем больше и эти силы. Профиль крыла выбирают так, чтобы оно давало возможно большую подъемную силу при возможно меньшем лобовом сопротивлении. Теория возникновения подъемной силы крыла при обтекании потоком воздуха была дана основоположником теории авиации, основателем русской школы аэро- и гидродинамики Николаем Егоровичем Жуковским (1847—1921).

Теперь мы можем объяснить, как летает самолет. Воздушный винт самолета, вращаемый двигателем, или реакция струи реактивного двигателя, сообщает самолету такую скорость, что подъемная сила крыла достигает веса самолета и даже превосходит его. Тогда самолет взлетает. При равномерном прямолинейном полете сумма всех сил, действующих на самолет, равна нулю, как и должно быть согласно первому закону Ньютона. На рис. 348 изображены силы, действующие на самолет при горизонтальном полете с постоянной скоростью. Сила тяги двигателя f равна по модулю и противоположна по направлению силе лобового сопротивления воздуха F2 для всего самолета, а сила

Рис. 348. Силы, действующие на самолет при горизонтальном равномерном полете
тяжести Р равна по модулю и противоположна по направлению подъемной силе F1.

Самолеты, рассчитанные на полет с различной скоростью, имеют различные размеры крыльев. Медленно летящие транспортные самолеты должны иметь большую площадь крыльев, так как при малой скорости подъемная сила, приходящаяся на единицу площади крыла, невелика. Скоростные

Рис. 349. Судно на подводных крыльях
же самолеты получают достаточную подъемную силу и от крыльев малой площади. Так как подъемная сила крыла уменьшается при уменьшении плотности воздуха, то для полета на большой высоте самолет должен двигаться с большей скоростью, чем вблизи земли.

Подъемная сила возникает и в том случае, когда крыло движется в воде. Это дает возможность строить суда, движущиеся на подводных крыльях. Корпус таких судов во время движения выходит из воды (рис. 349). Это уменьшает сопротивление воды движению судна и позволяет достичь большой скорости хода. Так как плотность воды во много раз больше, чем плотность воздуха, то можно получить достаточную подъемную силу подводного крыла при сравнительно малой его площади и умеренной скорости.

Назначение самолетного винта — это придание самолету большой скорости, при которой крыло создает подъемную силу, уравновешивающую вес самолета. С этой целью винт самолета укрепляют на горизонтальной оси. Существует тип летательных аппаратов тяжелее воздуха, для которого крылья не нужны. Это — вертолеты (рис. 350).

Рис. 350 Схема вертолета
В вертолетах ось воздушного винта расположена вертикально и винт создает тягу, направленную вверх, которая и уравновешивает вес вертолета, заменяя подъемную силу крыла. Винт вертолета создает вертикальную тягу независимо от того, движется вертолет или нет. Поэтому при работе воздушных винтов вертолет может неподвижно висеть в воздухе или подниматься по вертикали. Для горизонтального перемещения вертолета необходимо создать тягу, направленную горизонтально. Для этого не нужно устанавливать специальный винт с горизонтальной осью, а достаточно только несколько изменить наклон лопастей вертикального винта, что выполняется при помощи специального механизма во втулке винта.

Комментарии  

 
+1 #24 DrRinkes 05.12.2014 03:44
Самое бредовое объяснение подъемной силы. Без смеха читать нельзя. Здесь почитайте: http://forum.rcdesign.ru/f94/thread223726-17.html#post5407299
Цитировать
 
 
0 #23 Jeffrey7on 05.08.2014 21:24
Больше всего беседы оживляет не ум, а взаимное доверие.


------
выплата осаго
Цитировать
 
 
0 #22 Ronald18fib 05.08.2014 20:55
Нет такого осла, который, созерцая себя в реке, не смотрел бы на себя с удовольствием и не находил бы у себя черт коня


------
купить недорого пластиковые окна
Цитировать
 
 
0 #21 Arnold32mn 05.08.2014 17:33
Невозможно человеку знать и предчувствовать , когда от чего страховаться.


________
купить авто видеорегистрато р
Цитировать
 
 
+3 #20 Gerardo8ma 05.08.2014 05:44
Каждый малейший шаг на поле свободного мышления и лично формируемой жизни всегда завоевывается ценой духовных и физических мучений


------
граффити карандашом для начинающих
Цитировать
 
 
0 #19 Darryl3mef 05.08.2014 05:32
Человек забывает свою вину, когда исповедался в ней другому, но этот последний обыкновенно не забывает её


------
украина канал футбол трансляция
Цитировать
 
 
0 #18 Albert11Brus 05.08.2014 05:08
Больше всего мы гордимся тем, чего у нас нет.


------
читать газету мир криминала
Цитировать
 
 
0 #17 Robert11er 05.08.2014 04:57
Помни, повторяя чужие ошибки, расплачиваться за них приходится как за собственные.


------
сценарий на выкуп невесты смешной
Цитировать
 
 
0 #16 Emmett3pn 04.08.2014 18:38
Благая цель может сообщить ценность только таким средствам, которые достаточны и действительно ведут к цели.


------
прага из минска
Цитировать
 
 
0 #15 Justin21gor 04.08.2014 15:40
Труд - целительный бальзам, он добродетели источник.


______
диваны цены
Цитировать
 
 
0 #14 Rayford41on 03.08.2014 19:31
Смотрите на странице интернет-магазина http://kaplivip.ru/kapli_dlya_linz Капли при ношении линз
Цитировать
 
 
0 #13 Jeffery63ot 03.08.2014 19:18
В Москве купить по ссылке LION Зубная паста WhiteWhite, горизонтальная туба, 150 гр.
Цитировать
 
 
0 #12 Lenard11dunc 03.08.2014 19:06
На портале http://dlya-android.org/programmy/systema/32-vzlomannyy-nova-launcher-dlya-android.html скачать взломанный Nova launcher для Андроид
Цитировать
 
 
0 #11 Dwayne10Ot 03.08.2014 18:51
Домкрат гидравлический для подъема и выверки монтируемого оборудования
Цитировать
 
 
0 #10 Michael12Fut 03.08.2014 18:35
Весьма трудно управлять, если делать это добросовестно.


------
сетевой шнур для компьютера
Цитировать
 
 
0 #9 Alberto3Hen 02.08.2014 11:12
Захотели поехать в путешествие - тогда очень внимательно отнеситесь к упаковке вещей. И это только первый совет. Дальше - на http://imhoturizm.ru . Тут собраны проверенные советы от опытных туристов.
Цитировать
 
 
+42 #8 08.04.2012 17:45
хорошо,схемы порадовали
Цитировать
 
 
-21 #7 01.10.2011 01:40
Цитата:
В реальном воздухе возможно генерирование дорожки вихрей за движущемся телом чтобы один сгенерированный вихрь остался на теле и охватил его, а, следовательно, вокруг крыльевого профиля физически не может образовываться циркуляционного движения воздушного вихря.вытягиваться назад по пути воздушных потоков. При наличии циркуляционных потоков лист обязан бы был загнуться вперёд вдоль нижней поверхности крыла навстречу потоку обдувающему крыло.

В реальности для сохранения непрерывности потока трубка воздуха в верхней части вытягивается и так как
PV=const давление над крылом становится ниже давления под крылом . На кромке крыла трубки воздуха имеют разные скорости и направления , но из закона сохранения момента нулю возникает пара вихрей .
Цитировать
 
 
-22 #6 23.04.2011 20:18
В реальном воздухе возможно генерирование дорожки вихрей за движущемся телом плохо обтекаемой формы (дорожки Кармана), но если за телом генерируется пара вихрей, то эта пара обязательно срывается с тела последовательно друг за другом и никогда не может быть созданы условия для того, чтобы один сгенерированный вихрь остался на теле и охватил его, а, следовательно, вокруг крыльевого профиля физически не может образовываться циркуляционного движения воздушного вихря. Это циркуляционное течение было гипотетически предположено Жуковским, но реальных доказательств предложено не было. В эксперименте же легко можно показать, что вокруг крыльевого профиля в полёте нет и не может быль никаких циркуляционных течений. Для этого достаточно приклеить к хвосту профиля лист бумаги. Во время полёта лист бумаги будет вытягиваться назад по пути воздушных потоков. При наличии циркуляционных потоков лист обязан бы был загнуться вперёд вдоль нижней поверхности крыла навстречу потоку обдувающему крыло.
Цитировать
 
 
-36 #5 27.03.2011 11:35
ничего нового
Цитировать
 
 
+6 #4 23.02.2011 18:04
Я все это знаю добавьте новые материалы
Цитировать
 
 
-26 #3 17.02.2011 15:50
прикольная стотья
Цитировать
 
 
+5 #2 28.11.2010 08:56
спасибо вам, за то что вы добавляете такие хорошие материалы....
Цитировать
 
 
+28 #1 13.06.2010 02:47
прочтите патент на полезную модель № 47446
Цитировать
 

Добавить комментарий

Защитный код
Обновить

You are here: