Подъёмная сила: различия между версиями
| [непроверенная версия] | [непроверенная версия] |
Содержимое удалено Содержимое добавлено
Ardt 2 (обсуждение | вклад) Указано появление подъемной силы от угла атаки |
|||
Строка 14:
[[Файл:Airstreams around an airfoil in a wind tunnel.jpg|thumb]]
Приближенно возникновение подъёмной силы можно объяснить тем, что при угле атаки, не равном нулю, в силу того, что обтекающий крыло газ имеет инерцию и вязкость, с одной стороны крыла образуется разрежение, а с другой сжатие (газу, со стороны положительного угла атаки необходимо ускориться для того, чтобы догнать поверхность крыла). (Более подробно о связи полей скоростей, давления с инерцией и вязкостью среды можно прочитать в описании уравнений [[Закон Бернулли|Бернулли]] и [[уравнения Навье — Стокса]]). Разность давлений и обуславливает наличие силы, направленной в сторону положительного угла атаки.
== Коэффициент подъёмной силы ==
[[Коэффициент подъёмной силы]] — безразмерная величина, характеризующая подъёмную силу [[крыло (самолёт)|крыла]] определённого [[профиль (аэродинамика)|профиля]] при известном [[угол атаки|угле атаки]]. Коэффициент определяется экспериментальным путём в [[аэродинамическая труба|аэродинамической трубе]], либо по [[Теорема Жуковского|теореме Жуковского]].
[[Смитон, Джон|Джон Смитон]] уже в XVIII веке рассчитал поправочный коэффициент подъёмной силы (далее ''Коэффициент Смитона'', в формуле не указан) для формулы расчёта подъёмной силы. Формула имеет вид<ref>Clancy, L.J., ''Aerodynamics'', Section 4.15</ref>:
: <math>Y = C_y \frac{\rho V^2}{2} S</math>
где:
: <math>Y</math> — подъёмная сила (Н)
: <math>C_y</math> — коэффициент подъёмной силы
: <math>\rho</math> — плотность воздуха на высоте полёта (кг/м³)
: <math>V</math> — скорость набегающего потока (м/с)
: <math>S</math> — характерная площадь (м²)
Этот Коэффициент, значение которого по расчётам Смитона составляло 1.005, использовался более 100 лет, и только опыты [[Братья Райт|Братьев Райт]], в ходе которых они обнаружили, что подъёмная сила, действующая на планёры, была слабее расчётной, позволили уточнить «коэффициент Смитона» до значения 1.0033.▼
Формула для расчета лобового сопротивления сходна с вышеприведенной, за исключением того, что используется коэффициент лобового сопротивления <math>C_x</math> вместо коэффициента подъёмной силы <math>C_y</math>.
При расчётах по этой формуле важно не путать весовую и массовую плотность воздуха. Весовая плотность при [[Стандартные условия|стандартных атмосферных условиях]] (на уровне земли при температуре +15 °С) равна <math>\rho</math>=1.225 кг/м<sup>3</sup>. Но в аэродинамических расчётах часто используют массовую плотность воздуха, которая равна 0.125 кГ*с<sup>2</sup>/м<sup>4</sup>. В этом случае подъёмная сила Y получается не в ньютонах (Н), а в килограммах (кг). В книгах по аэродинамике не всегда имеются уточнения, о какой плотности и размерности подъёмной силы идёт речь, поэтому в спорных ситуациях нужно проверять формулы, сокращая единицы измерения.▼
▲
▲При расчётах по этой формуле важно не путать весовую и массовую плотность воздуха. Весовая плотность при [[Стандартные условия|стандартных атмосферных условиях]] (на уровне земли при температуре +15 °С) равна <math>\rho</math>=1.225 кг/м<sup>3</sup>. Но в аэродинамических расчётах часто используют массовую плотность воздуха, которая равна 0.125 кГ*с<sup>2</sup>/м<sup>4</sup>. В этом случае подъёмная сила Y получается не в ньютонах (Н), а в килограммах (кг). В книгах по аэродинамике не всегда имеются уточнения, о какой плотности и размерности подъёмной силы идёт речь, поэтому в спорных ситуациях нужно проверять формулы, сокращая единицы измерения.
== Примечания ==
| |||