В първите дни на авиацията, не е в състояние да обясни процесите на образуване на лифта на хората да създават крила търсят улики от природата и да я копират. Първото нещо, което забелязвате - това е особено структурата на крилата на птиците.
Установено е, че всички те имат изпъкнала повърхност в горната и долната плоска или вдлъбната (вж. Фиг. 34). Защо е дал форма птиче крило на природата? Търсенето на отговор на този въпрос е в основата за по-нататъшни изследвания.
Фиг. 34. крилата на птиците
При ниски скорости на въздуха среда полет може да се счита несвиваем. Ако въздушният поток е ламинарен (irrotational), тя може да бъде разделена на безкраен брой елементарни не взаимосвързани въздушни потоци.
В този случай, според закона за запазване на материята, всеки през напречното сечение на изолирано потоци в равновесно движение за единица време е необходимо на една и съща маса на въздуха. сечение на струите може да се променя. Ако тя намалява, увеличава скоростта на потока в тънка струйка. Ако вписванията капене увеличава, намалява скоростта на потока (вж. Фиг. 35).
Фиг. 35. Увеличаването на скоростта на потока с намаляването на напречното сечение на газови потоци
Швейцарската математик и инженер Даниел Бернули, получен на закона, който се превръща в един от основните закони на аеродинамиката и сега носи неговото име: постоянното движение на идеален несвиваем газ сума от кинетичните и потенциални енергии на своята единица обем е постоянна за всички раздели на същите потоци.
P - налягане в потока (потенциална енергия),
- динамичното налягане (кинетична енергия).
От горната формула се вижда, че ако скоростта на потока на тънка струя от въздух се увеличава, налягането в него намалява. Обратно, ако скоростта на капене намалява, налягането в него се увеличава (виж Фигура 35 ..). V1
А сега да разгледаме по-потока процес около крило. Горната повърхност на крилото се огъва значително повече, отколкото по-ниска. Това е най-важният фактор (вж. Фиг. 36).
Помислете за въздушни потоци, вливащи се в горната и долната повърхност лопатка. Профил течеше кръг без обрати. Въздушните молекули в капене подходящ едновременно до водещия ръб на крилото също трябва едновременно да се движат далеч от задния ръб.
Фиг. 36 показва, че дължината на пътя на въздушните потоци, протичащи около горната повърхност на профила е по-голяма от дължината на пътя на потока долна повърхност. Над горната повърхност на въздушните молекули движат по-бързо и се намира по-малко, отколкото на дъното. възниква вакуум.
Разликата в налягането в горната и долната повърхности на крилото води до допълнителна подемна сила. За разлика от плаки при нулев ъгъл на атака на профила на крило с подобна подемна сила не ще бъде нула.
Фиг. 36. Wrap асиметрична структура
Най-голямото ускорение настъпва който облива от всички страни профил поток над горната повърхност в близост до водещия ръб. Съответно, се наблюдава и максималния вакуум. Фиг. 37 показва диаграми на разпределението на налягането по повърхността на носещата повърхнина.
Фиг. 37. Диаграми на повърхност разпределението на профила на налягането
Cp - коефициент налягане; P - налягане в потока; R∞ - налягане в спокоен поток; q∞ - динамичното налягане на спокоен поток; # 961; ∞ - плътност на въздуха в спокоен поток; V∞ - необезпокоявани скоростта на потока.
Твърди, взаимодейства с въздушния поток. променя своите характеристики (налягане, плътност, скорост). Под необезпокоявани поточни характеристики, ние разбираме, дебитни характеристики на безкрайно разстояние от тялото на теста, т.е. където тя не пречи на потока - не го възмущавам.
СР коефициент показва относителната разлика между налягането на въздушния поток по крилата и атмосферното налягане в спокоен поток. Къде Cp <0, поток разрежен. Там, где Ср> 0, потокът се пресова.
Ние наблягаме на точка А. Това е критичен момент. Това разделяне на потока се случи. В този момент, скоростта на потока е нула, а максималното налягане. Тя е равна на спирачното налягане и коефициент налягане Ср = 1.
P0 - спиране налягане; R∞ - налягане в спокоен поток; q∞ - динамичното налягане на постоянен поток.
разпределението на налягането по протежение на профила зависи от формата на профила, ъгъл на атака може да варира от тази, показана на фигурата, но е важно да се помни, че при ниска (дозвукови) ускори основен принос за сила на повдигане прави вакуума, който се формира на повърхността на горната крило на първия 25% акорд.
Поради тази причина, "голямата" Авиационен се опитва да не се нарушава формата на горните повърхности на крилата. не да се поставят там окачване място товари, люкове за изпълнение. Ние също така да бъде особено внимателно да се запази целостта на горните повърхности на устройството за крила, тъй износване и помия пут петна предизвикват значително намаляване на техните характеристики. И това не е само намаляване на волатилността на уреда. Това също е въпрос на безопасност.
Фиг. 38 показва два асиметрични полярни профили. Лесно е да се види, че те са малко по-различен от полярен полярен плоча. Това се дължи на факта, че нула ъгъла на атака на крилете на лифта ще бъде различна от нула. В полярен профил отбелязани точки, съответстващи икономически (1), най-изгодните (2) и критични (3) ъгли на атака.
Фиг. 38. поляри асиметрична аеродинамичният
Възниква въпросът: какво е профилът на най-добрите? Отговор ясно невъзможно. Профил [А] е по-ниска устойчивост, тя има повече от ще лети далеч и по-бързо крилото [В]. Но има и други аргументи. Профил [B] има високи стойности Су. профила на крило с [B] ще се запази във въздуха при по-ниски скорости в профила на крило с [A].
На практика всеки профил има своя собствена област на приложение. Профил [A] е печеливша за полети на дълги разстояния, където е необходимо, скорост и нестабилност. Профил [B] полезен, когато има нужда да остане във въздуха при минимална скорост. Например, по време на разтоварване.
В "голям" самолет, особено при проектирането на тежки самолети, са значително усложнение на структурата на крилото за подобряване на неговите излитане и кацане характеристики. След голяма скорост за кацане дърпа целия комплекс от проблеми, вариращи от значително усложнение на излитане и кацане процеси и завършва с необходимостта от строителните по-скъпи и дълги писти за излитане летища. Фиг. 39 показва профил на крило, оборудвана с летви и две слот клапа.
Фиг. 39. -Асансьор
Свързани статии