Подъемная сила, теория и практика.
22 июля 2016 в 12:24

Подъемная сила, теория и практика.

В горизонтальном полете подъемная сила равна весу самолета.

Y = G

Во всех учебниках Практической аэродинамики вы найдете формулу подъёмной силы самолета:

Y = 1/2Cy*p* V2*S

где:
Сy — коэфициент подъемной силы
р — плотность воздуха
V — скорость набегающего потока
S — площадь крыла

Иногда встречается и такая формула:

Y = Cy q S

где q — скоростной напор: q = ½ ρ V2

Из курса физики мы помним формулу кинетической энергии движущегося тела:

Е кин. = ½ m V2

где m — масса тела

А что такое плотность? Это как раз и есть масса — масса одного кубического метра воздуха!

Следовательно скоростной напор — это ни что иное как кинетическая энергия единичного
объема воздуха!

Выходит, что крыло преобразует кинетическую энергию потока в подъемную силу. Но каким образом и насколько эффективно?
Каким образом — пусть вам объясняют приверженцы различных теорий — от уравнения Бернулли и до «скоса потока», а вот насколько эффективно — попробуем разобраться сами.

И так, мы имеем: Y = Cy q S Очевидно,что «собака зарыта» в коэффициенте подъемной силы!
Казалось бы — ничего сложного: скоростной напор подсчитать не трудно. Величину подъемной силы определим продувкой крыла в аэродинамической трубе.
Площадь крыла величина постоянная. Получается уравнение с одним неизвестным:

Cy = Y/qS

Да, с одним неизвестным, но … при постоянном угле атаки. Вот и приплыли! Оказывается «собака зарыта» совсем в другом месте — коэффициент подъемной силы есть функция угла атаки (УА): Cy= f (УА)

С другой стороны и не плохо — мы узнали «прародителей» подъемной силы — СКОРОСТНОЙ НАПОР и УГОЛ АТАКИ!

Примечание.
Угол атаки крыла — это угол между вектором набегающего потока воздуха и хордой крыла. В прямолинейном полете угол атаки можно измерять от линии траектории полета. В случае криволинейного движения — от касательной к траектории в заданной точке.

А теперь засучим рукава и начнем все сначала:
- устанавливаем угол атаки крыла
- запускаем аэродинамическую трубу
- замеряем подъемную силу
- вычисляем Су…
устанавливаем… замеряем… вычисляем… и т.д. Результаты сводим в таблицу и рисуем график зависимости Су от угла атаки.

По такому же алгоритму определяется зависимость Сх от угла атаки…
откуда рукой подать до Поляры крыла.

/Aleksej Dzygalo/

Подъемная сила, теория и практика.Подъемная сила, теория и практика.

878
Комментарии (23)
  • 24 июля 2016 в 14:45 • #
    Николай Н

    Уважаемый Алексей. Не там собаку ищите. Она над крылом. Данные рассчёты верны при свехзвуке.

  • 25 июля 2016 в 00:09 • #
    Алексей Дзыгало

    Уважаемый Николай Н. Где Вы нашли расчеты?! Речь идет об эксперименте. Цель эксперимента обозначена: "... крыло преобразует кинетическую энергию потока в подъемную силу. Но каким образом и насколько эффективно? Каким образом — пусть вам объясняют приверженцы различных теорий — от уравнения Бернулли и до «скоса потока», а вот насколько эффективно — попробуем разобраться сами."
    Ключевое слово в названии статьи - практика.

  • 28 июля 2016 в 16:04 • #
    Николай Н

    Алексей Дзыгало.
    Так в чем же суть Вашего вопроса? "крыло преобразует кинетическую энергию потока в подъемную силу. Но каким образом и насколько эффективно?" Что здесь не понятного? Если конечно речь идёт о "дозвуке". Какая ещё нужна практика?

  • 30 июля 2016 в 19:13 • #
    Алексей Дзыгало

    Николай, Вы уж определитесь пожалуйста - "сверхзвук" или "дозвук".
    У меня второе. Спасибо!

  • 24 июля 2016 в 15:43 • #
    Alex Kovin

    Детский сад: уровень церковно-приходской школы...

  • 30 июля 2016 в 19:01 • #
    Алексей Дзыгало

    Тогда Вам сюда:
    http://www.forumavia.ru/forum/3/4/5513209693258044440111244846034_1.shtml

    PS.
    Ссылку искать в Google

  • 25 июля 2016 в 11:06 • #
    Марат Булатов

    Про всё это можно в учебнике аэродинамики прочесть.Интересно другое. С какой целью это написано. Важна не сама аэродинамика а ее приложения к реальной жизни. Напишите об этом пожалуйста

  • 25 июля 2016 в 11:53 • #
    Алексей Дзыгало

    Спасибо за комментарий, Марат!

    Подготовил не один десяток пилотов. Учил их и практически и теоретически. В процессе обучения повышал и свои летно-методические навыки. И знаете к чему пришел? Моим самым фундаментальным открытием в теории и практике летного обучения стало то, что знание пилотом причины возникновения подъемной силы на крыле является избыточным и уж никак не влияет на безопасность полетов.

    Аэродинамики до сих пор не имеют единого мнения на этот счет. А может ну её...? Ну не знаю я, например, как устроен телевизор, но это не мешает мне смотреть его. Хотел бы я знать как устроен компьютер, но и без этих знаний я имею удовольствие общаться с Вами.
    Для простого пользователя и телевизор, и компьютер суть – черные ящики. Черный ящик (не путать с самолетным) - это такой объект, который имеет вход и выход. Мы не знаем, как устроен он внутри, но мы точно знаем к каким результатам на выходе приведут наши действия на его входе.

    Может действительно стоит понизить уровень своих притязаний на знание предмета и сосредоточиться на знании следствий из него:

    Предположим, я имею крыло определенного профиля (Cy по альфа) и площади (S), придаю ему определенный угол атаки по отношению к набегающему потоку (q) и по его скорости и плотности определяю подъемную силу крыла.

    Короче: Y = Cy*q*S

    PS.
    Статьи о том, что можно найти в учебнике я не пишу.

  • 25 июля 2016 в 12:12 • #
    Марат Булатов

    Отлично! МНОГО ЛЕТ назад прочитал у Чебышева,потом ещё у ёщё у многих про аэродинамику. Видел картину обтекания крыла в реальной жизни и почти физически ощущаю как это происходит. Катался в детстве под парусом из листа фанеры на коньках. Наши любители создали самолёт летающий на скорости 45 км в час. Много раз сдавал зачеты по аэродинамике когда работал авиа диспетчером. Придумал как из ветряка получить в три раза больше энергии и запатентовал. Хочу наладить производство.

  • 25 июля 2016 в 13:26 • #
    Алексей Дзыгало

    Удачи Вам! Будут вопросы обращайтесь на мой форум:
    http://aviaforum.net/forum/14

  • 25 июля 2016 в 15:42 • #
    Марат Булатов

    Знаю как зрение улучшить. Придумал прибор.

  • 25 июля 2016 в 21:28 • #
    Алексей Дзыгало

    Так Вы оказывается:"И швец, и жнец и на дуде игрец." (с)
    Поздравляю! ;)

  • 26 июля 2016 в 09:35 • #
    Марат Булатов

    ЗАПАТЕНТОВАН и вообще не вижу ничего плохого в этом.Я ВСЮ ЖИЗНЬ УЧИЛСЯ и продолжаю это делать.

  • 26 июля 2016 в 13:41 • #
    Алексей Дзыгало

    Я тоже не вижу в этом ничего плохого. Пора открывать собственную конференцию. Удачи!

  • 26 июля 2016 в 15:30 • #
    Марат Булатов

    Пора открывать собственную инновационную контору.Спокойно налаживать производства разные.Море работы.

  • 26 июля 2016 в 23:10 • #
    Алексей Дзыгало

    Что мешает Вам заняться делом?

  • 27 июля 2016 в 11:01 • #
    Марат Булатов

    Я занимаюсь.Сейчас налаживаю производство устройств для нормализации зрения.Вакуумная формовка корпуса и пр...
    Так же в этом месяце получу патент на ветряк и тож готовлю производство. Ветряк другого типа- не пропеллер и он эффективнее и экологичнее существующих примерно в три раза.Плюс я работаю на производстве. Могу предложить сотрудничество. Пишите # .

  • 31 июля 2016 в 03:06 • #
    Алексей Дзыгало

    "Могу предложить сотрудничество."
    ================================
    Кто инвестор? :)

  • 2 августа 2016 в 10:48 • #
    Марат Булатов

    Леонардо Да Винчи конечно.Пока я не связываю себя траншами и прочими обязательствами.Есть патент на устройство по нормализации зрения, но это вам по барабану как я понял.
    Другое дело аэродинамика.Надеюсь в этом месяце получить патент на ветряк и ещё один на его усовершенствование.
    Тогда налажу производство.Проблем не должно возникнуть.
    P.S. Посмотрел Ваш сайт и мне понравился.Написал как-то справочник диспетчера подсмотрел некоторые идеи сейчас и у вас. Мобыть использую подобный интерфейс. Может подскажете шаблон подобный где брали.Быстрей всего word press использую в следующей версии.

  • 2 августа 2016 в 13:41 • #
    Марат Булатов
  • 2 августа 2016 в 15:44 • #
    Алексей Дзыгало

    Может подскажете шаблон подобный где брали.
    ===========================================
    Создавал форум не я. Меня пригласили, дали площадку под "Авиационные семинары" и наделили правами модератора.

  • 2 августа 2016 в 15:45 • #
    Алексей Дзыгало

    Чем сделан этот pdf документ:
    http://lewczuk.com.pl/materialy/testy/081%20Principles%20of%20Flight%20%28JAA%20ATPL%20theory%29.pdf
    ============================
    Спросите что-нибудь полегче. :(

  • 2 августа 2016 в 17:54 • #
    Марат Булатов

    DА ЯСНО конечно это в ворде делается потом в pdf переводится. Мне понравилось и я всему этому научусь через месяц примерно. Раньше видел подобное на skybrary но не обратил внимания. Спасибо вам.