Légáramlás az igazi szárny felett
A repülés hajnalán, amikor nem tudták megmagyarázni a felvonulás kialakulási folyamatát, az emberek a szárnyak létrehozásakor a természettől tippeket kerestek és másolták. Az első dolog, amit figyeltek, a madár szárnyainak szerkezetének sajátosságai.
Megjegyezték, hogy mindegyiknek konvex felülete van, felülete sík vagy homorú (lásd a 34. ábrát). Miért adta a madár szárnya a formát? A további kutatás kutatásának alapja a kérdés megválaszolása.
Ábra. 34. A madár szárnyai
Alacsony repülési sebességnél a légkör tartalma összeomlítható. Ha a levegő áramlás lamináris (lehessen beállítani), akkor lehet osztani egy végtelen számú elemi nem összekapcsolt légáramlás.
Ebben az esetben, a törvény szerint a védelmi anyag, minden egyes keresztül keresztmetszete egy elszigetelt áramok állandósult mozgást egységnyi idő alatt azonos légtömeg. A patakok területe változhat. Ha csökken, akkor a folyadék áramlási sebessége nő. Ha a csepp keresztmetszet nő, az áramlási sebesség csökken (lásd a 35. ábrát).
Ábra. 35. Az áramlási sebesség növekedése a gázáramlás csökkenésével
Svájci matematikus és mérnök Daniel Bernoulli származik a törvény, ami lett az egyik alapvető aerodinamikai törvények és most az ő nevét viseli: a folyamatos mozgás ideális összenyomhatatlan gáz összege kinetikus és potenciális energiájának annak egység térfogat állandó minden szegmensében az azonos forrásból.
P a nyomás az áramlásban (potenciális energia),
- dinamikus fej (kinetikus energia).
A fenti képletből nyilvánvaló, hogy ha a légáramban áramlási sebesség nő, akkor a benne lévő nyomás csökken. Ezzel ellentétben, ha a lefolyó sebessége csökken, a benne lévő nyomás növekszik (lásd a 35. ábrát). V1
Most vesszük részletesebben a szárny múlásával folyó folyamat folyamatát. A szárny felső felülete kiemelkedőbb, mint az alsó. Ez a legfontosabb körülmény (lásd a 36. ábrát).
Vegye figyelembe a profil felső és alsó felületén folyó levegő áramlását. A profil csavarás nélkül áramlik. A patakok levegő molekulái, amelyek egyidejűleg illeszkednek a szárny elülső éléhez, egyszerre kell elmozdulniuk a hátsó éltől.
Az 1. ábrán. 36, hogy a profil felső felületén folyó levegő áramlási pályájának hosszát nagyobb, mint az alsó felület körüli áramlási pályának a hossza. A felsõ felület fölött a levegõmolekulák gyorsabban mozognak, és ritkábban helyezkednek el az alatta. Ritkítás fordul elő.
A szárny alsó és felsõ felületei közötti nyomáskülönbség további emelõ erõ megjelenéséhez vezet. A lemeztől eltérően, a hasonló profillal rendelkező szárny nullázódási szögében az emelőerő nem lesz nulla.
Ábra. 36. Az aszimmetrikus profil körüli áramlás
Az áramlási profil körüli áramlás legnagyobb felgyorsulása a felső felület közelében a vezetőél közelében helyezkedik el. Ennek megfelelően a maximális ritkítás is ott figyelhető meg. Az 1. ábrán. A 37. ábra a nyomás eloszlásának diagramját mutatja a profilfelület mentén.
Ábra. 37. A nyomáseloszlás diagramjai a profilfelületen
Cp a nyomás koefficiens; P a nyomás az áramlásban; P∞ a nyomás a zavartalan áramlásban; q∞ a zavartalan áramlás sebességfeje; # 961; ∞ - a levegő sűrűsége a zavartalan áramlásban; A V∞ a szüntelen áramlás sebessége.
Egy szilárd test, amely kölcsönhatásban van a levegő áramlásával. megváltoztatja jellemzőit (nyomás, sűrűség, sebesség). A zavartalan áramlás jellemzői alatt az áramlási jellemzőket a vizsgált testtől végtelenül nagy távolságban értjük, azaz ahol nem lép kölcsönhatásba az áramlással, nem zavarja meg.
A Cp együttható azt mutatja meg, hogy mekkora a relatív különbség a szárnyon lévő légáram nyomás és a légköri nyomás között a zavartalan áramlásban. Ahol Cp <0, поток разрежен. Там, где Ср> 0, a patak tömörítést tapasztal.
Különösen megjegyezzük az A. pontot. Ez kritikus pont. Elosztja az áramlást. Ezen a ponton az áramlási sebesség nulla, és a nyomás maximális. Ez egyenlő a féknyomással és a nyomás együtthatója Cp = 1.
P0 a lassulási nyomás; P∞ a nyomás a zavartalan áramlásban; q∞ a zavartalan áramlás sebességfeje.
A nyomás eloszlása a profil mentén függ a profil alakja, állásszög változhat, hogy az ábrán látható, de fontos megjegyezni, hogy alacsony (szubszonikus) sebesség fő hozzájárulása a emelőerő teszi a vákuum, amely képződik a felső szárny felülete az első 25% akkord profil.
Ezért a "nagy" repülésnél megpróbálja megtörni a szárny felső felületének alakját. ne helyezze ott a rakomány felfüggesztésének helyét, működtető nyílást. Különös figyelmet kell fordítanunk a készülék szárnyainak felső felületének sértetlenségének megőrzésére is, kopás és hézagmentes tapaszok jelentősen rontják repülési jellemzőiket. És ez nem csak a készülék volatilitásának csökkenése. Ez a repülések biztonságának biztosítására is vonatkozik.
Az 1. ábrán. A 38. ábra két aszimmetrikus profil polaritását mutatja. Nem nehéz megnézni, hogy ezek a polárok kissé eltérnek a lemez polarától. Ezt magyarázza az a tény, hogy az ilyen szárnyak nullás támadási szögében az emelőerő nem nulla. Az A profil pólusán a gazdasági (1), a legelőnyösebb (2) és a kritikus (3) szögek jelölt pontjai jelennek meg.
Ábra. 38. Aszimmetrikus szárnyprofilok lencséi
Felmerül a kérdés: melyik profil jobb? Határozottan lehetetlen választ adni. A [A] profilnak kevesebb ellenállása van, több mint y gyorsabban repül, és tovább halad a szárnyon [B]. De vannak más érvek is. A [B] profil nagy Cy értékekkel rendelkezik. A [B] profillal rendelkező szárny alacsonyabb sebességgel képes lesz a levegőben tartani, mint egy [A] profilú szárny.
A gyakorlatban mindegyik profilnak saját alkalmazási területe van. A [A] profil nyereséges a hosszú távú járatoknál, ahol a sebesség és a volatilitás szükséges. A [B] profil sokkal hasznosabb, ha minimális sebességgel kell tartózkodnia a levegőben. Például amikor közeledik.
A „nagy” repülőgépek, különösen a tervezés a nehéz repülőgépek, amelyek jelentős szövődménye a szárny szerkezete a fejlesztő a felszállás és leszállás jellemzőit. Miután nagy leszálló sebesség húz az egész összetett problémák, kezdve jelentős szövődménye a felszállás és leszállás folyamatokat, és befejezve a szükségességét építési drágább és hosszabb kifutópálya a repülőtér számára. Az 1. ábrán. A 39. ábra egy szárny és két nyílással ellátott szárny profilját mutatja.
Ábra. 39. A szárny mechanizálása