Ridicarea aripii avionului.
302. "Cum apare ridicarea avionului?" Această întrebare se găsește în multe manuale de fizică. Răspunsul se referă de obicei la ecuația Bernoulli. Dar este acesta singurul sau cel puțin motivul principal? Dacă profilul aripii este realizat în deplină concordanță cu ecuația Bernoulli, cum poate avionul să zboare "cu capul în jos" (Fig.)?
Explicația obișnuită este că viteza fluxului de aer deasupra aripii este mai mare decât sub aripă și, prin urmare, conform ecuației Bernoulli, presiunea sub aripă este mai mare decât deasupra ei. Ca urmare, există o forță de ridicare. Și de ce se mișcă mai repede aerul peste aripa decât sub el? Jeturile de aer de sus și de jos ar trebui să circularizeze aripa în același timp; prin urmare, fluxul superior trebuie să meargă mult, deci se mișcă mai repede. Acest răspuns normal este epuizat. Dar de ce are nevoie fluxul superior să rotunjească aripa în același timp cu cel inferior? Acest lucru este rar explicat. Apropo, în realitate, fluxurile superioare și inferioare ale aerului din jurul aripii pentru un timp diferit. De unde vine liftul?
răspundă:
Aerul, care curge în jurul aripii, se mișcă peste aripă mai repede decât sub aripă. În consecință, presiunea sub aripă este mai mare decât deasupra aripii, rezultând astfel forța de ridicare. Din sursele la care ne referim, nu este întotdeauna posibil să înțelegem dacă ecuația Bernoulli este aplicabilă în acest caz sau nu. Această ecuație rezultă direct din legea conservării energiei. Deoarece pentru fluxul de aer în jurul valorii de aripa, afectează, de asemenea, aderența ( „lipirea“) și vâscozitatea aerului (și ambele efecte sunt însoțite de lucru în fluxul de aer), atunci această ecuație este aparent imposibil de aplicat. Cu toate acestea, este încă posibil să profite atunci când ia în considerare puterea și adeziunea, având în vedere că, în plus față de fluxul-vortex liber în jurul aripii fluxului de aer există un flux circular adiacent la aripa (care este îndreptată înainte și înapoi sub aripa deasupra ei). O astfel de suprapunere a fluxurilor inelare și liniare este considerată în lucrarea lui Kutta și Zhukovsky privind forța de ridicare a aripii.
Un astfel de flux în jurul aripii apare datorită detașării vîrtejurilor din aripă, care se formează pe linia de întâlnire a fluxurilor care trec deasupra și sub aripă.
Deasupra aripii, viteza de circulație se adaugă la viteza debitului liniar, astfel încât viteza aerului crește.
Sub aripă, circulația este îndreptată împotriva fluxului liniar, iar viteza aerului scade. Apoi, în virtutea ecuației Bernoulli, presiunea asupra aripii este mai mică decât sub aripă, deci are loc un lift. După cum vedem, ecuația Bernoulli în acest caz poate fi aplicată numai cu anumite rezerve și rafinări.
Ridicarea adevărată a aripii, conform teoriei lui Kutta și a lui Zhukovsky, este calculată prin determinarea modificării momentului fluxului de aer atunci când este deviat de fluxul de circulație. În conformitate cu legea lui Newton, forța necesară pentru a deflecta fluxul de aer în jos este egală cu forța de ridicare a aripii în modul.
Articole similare
Trimiteți-le prietenilor: