![[personal profile]](https://www.dreamwidth.org/img/silk/identity/user.png){kind=small}
Попался видосик о подъемной силе https://youtu.be/M1qfbsKzPrE Смотрится интересно. Как раз обсуждается вопрос – от чего подъемная сила – от Ньютона или Бернулли? Т.е. от угла атаки или несимметричного профиля. Речь о том, что есть популярное школьное объяснение подъемной силы – сверху путь длиннее, воздуху надо быстрее бежать, чтобы встретиться с нижним потоком. А раз скорость выше, давление меньше, вот и подъемная сила.
Авторы хорошо доказали, что от угла атаки подъемная сила зависит. Что очевидно и так – и воздушные змеи летают, и паруса работают, и бумажные самолетики. Да и просто рука на скорости ощущает.
А вот что подъемная сила зависит от несимметричности профиля – нет, не доказали. Утверждение, якобы при нулевом угле атаки уже есть подъемное сила – спорное, т.к. непонятно как они посчитали этот угол. По нижней грани? По верхней? Есть предположение, что по самым удаленным точкам, но тогда чуть меняем форму передней кромки и угол атаки «меняется», хотя сам профиль не меняет положение.
Меня бы убедил такой эксперимент. Про симметричный профиль все ок. Но сделать еще несколько несимметричных профилей разной степени толщины. Т.е. отрезать от цилиндра продольные слои разной толщины, вплоть до половинки. Согласно теории, в этом случае путь наиболее удаленный, то и подъемная сила должна быть максимальной. А еще сделать графики встречного сопротивления.
Я практически уверен, что если подъемная сила от выпуклого профиля и будет, то небольшой. Но если задать угол атаки симметричного профиля для той же подъемной силы, то его встречное сопротивление будет гораздо меньше.
Иными словами, я предполагаю, что в идеальном мире идеальный был бы профиль нулевой толщины. Но реальное крыло должно обладать прочностью и жесткостью, поэтому нулевой уже не выйдет. А главное – при плоском профиле поток будет срываться сразу за передней кромкой. И вот чтобы он не срывался ни спереди, ни сзади, крыло и делают такой формы. Не ради подъемной силы, а ради уменьшения встречного сопротивления.
Полно картинок, что каплевидная форма эффективней. А обратная капля, острием вперед – нет. Поэтому и крыло задом наперед будет тормозить, хотя казалось бы верхняя часть так и осталась длиннее. Даже авто делают формой, похожей на профиль крыла, и совсем не ради подъемной силы, а ради снижения лобового сопротивления.
Чувак привел некие цифры: «воздух в пограничном слое разрежается и давление в данном слое ЛОКАЛЬНО становится МЕНЬШЕ атмосферного (примерно на -0,4%). Вот эта разница давлений и образует УДЕЛЬНОЕ давление на крыло (примерно Р=80кгс/м²).» По поводу самой идеи подъемной силы за счет профиля, он сказал «автор очередной жертвой современной теоретической аэродинамики, которая на самом деле является лженаукой». Крайне удивительно то, что автор согласился! Чуть ли не первый раз на моей памяти, когда автор признал ошибку.
Авторы хорошо доказали, что от угла атаки подъемная сила зависит. Что очевидно и так – и воздушные змеи летают, и паруса работают, и бумажные самолетики. Да и просто рука на скорости ощущает.
А вот что подъемная сила зависит от несимметричности профиля – нет, не доказали. Утверждение, якобы при нулевом угле атаки уже есть подъемное сила – спорное, т.к. непонятно как они посчитали этот угол. По нижней грани? По верхней? Есть предположение, что по самым удаленным точкам, но тогда чуть меняем форму передней кромки и угол атаки «меняется», хотя сам профиль не меняет положение.
Меня бы убедил такой эксперимент. Про симметричный профиль все ок. Но сделать еще несколько несимметричных профилей разной степени толщины. Т.е. отрезать от цилиндра продольные слои разной толщины, вплоть до половинки. Согласно теории, в этом случае путь наиболее удаленный, то и подъемная сила должна быть максимальной. А еще сделать графики встречного сопротивления.
Я практически уверен, что если подъемная сила от выпуклого профиля и будет, то небольшой. Но если задать угол атаки симметричного профиля для той же подъемной силы, то его встречное сопротивление будет гораздо меньше.
Иными словами, я предполагаю, что в идеальном мире идеальный был бы профиль нулевой толщины. Но реальное крыло должно обладать прочностью и жесткостью, поэтому нулевой уже не выйдет. А главное – при плоском профиле поток будет срываться сразу за передней кромкой. И вот чтобы он не срывался ни спереди, ни сзади, крыло и делают такой формы. Не ради подъемной силы, а ради уменьшения встречного сопротивления.
Полно картинок, что каплевидная форма эффективней. А обратная капля, острием вперед – нет. Поэтому и крыло задом наперед будет тормозить, хотя казалось бы верхняя часть так и осталась длиннее. Даже авто делают формой, похожей на профиль крыла, и совсем не ради подъемной силы, а ради снижения лобового сопротивления.
Чувак привел некие цифры: «воздух в пограничном слое разрежается и давление в данном слое ЛОКАЛЬНО становится МЕНЬШЕ атмосферного (примерно на -0,4%). Вот эта разница давлений и образует УДЕЛЬНОЕ давление на крыло (примерно Р=80кгс/м²).» По поводу самой идеи подъемной силы за счет профиля, он сказал «автор очередной жертвой современной теоретической аэродинамики, которая на самом деле является лженаукой». Крайне удивительно то, что автор согласился! Чуть ли не первый раз на моей памяти, когда автор признал ошибку.
no subject
Date: 2025-05-19 06:58 pm (UTC)From:Вопрос "от чего подъемная сила – от Ньютона или Бернулли?" глупый, потому что правильный ответ - "от обоих двух". Цель, кстати, не в том, чтобы просто получить максимальную подъемную силу, а чтобы получить наилучший аэродинамический коэффициент, т.е. отношение подъемной силы к силе сопротивления.
no subject
Date: 2025-05-19 07:14 pm (UTC)From:Спор в другом - подъемная сила от угла атаки или же несимметричного профиля (типа сверху длиннее, бежит быстрее, поэтому и давление ниже). То, что летает и на плоских, и на симметричных народ не убеждает. Повторяют мантру про профиль.
no subject
Date: 2025-05-19 07:17 pm (UTC)From:Тонкими профилями крыла увлекались братья Райт, и за ними много кто до 1-й МВ. Потом пришел Фоккер и придумал толстые крылья, которые дали большую подъемную силу при меньшем сопротивлении. Почему у братьев Райт был другой реультат? Потому что братья Райт экспериментировали на маленьких модельках и прямо переносили с них результаты, не поняв законы масшбатирования в аэродинамике (см. "число Рейнольдса"). Модели Братьев Райт соответствовали околозвуковым режимам для самолетов нормального размера, где тонкие крылья действительно выгоднее.
Вопрос "от чего подъемная сила – от Ньютона или Бернулли?" глупый, потому что правильный ответ - "от обоих двух". Они взаимозаменяемы. Когда говорят что "Ньютон" - это молекулы воздуха бьются о наклонную нижнюю поверхность крыла, забывают подумать о том, что происходит с верхней поверхностью крыла. А там молекул воздуха нет (кроме случайно залетевших со стороны), потому что они стукнулись о нижнюю поверхность, отлетели вниз, и к верхней не долетели. Что это значит? Что над верхней поверхностью давление низкое, а под нижней - высокое. То есть, "Бернулли". Это просто два разных способа описать одно и то же явление.
Цель, кстати, не в том, чтобы просто получить максимальную подъемную силу, а чтобы получить наилучший аэродинамический коэффициент, т.е. отношение подъемной силы к силе сопротивления на целевой скорости. Тогда можно делать более маленькие крылья, которые дадут меньше сопротивления и меньше веса. Для закрылков-предкрылков эта эффективность не очень важна, поскольку они используются кратковременно, и там цель другая - заставить самолет хоть как-то летать на взлетно-посадочных скоростях. Для посадки дополнительное торможение даже полезно.
no subject
Date: 2025-05-19 08:24 pm (UTC)From:Чтобы не быть голословным, вот ссылка на такую мантру https://reaa.ru/threads/pod-yemnaya-sila.15266/ Второй коммент:
"Твой знакомый забыл о неразрывности потока, который набегает на профиль крыла и разделяется на поток сверху и снизу профиля. А это означает, что две точки, идущие вместе в потоке до встречи с профилем, после встречи одна идет по верхней части профиля, а вторая по нижней и в конце профиля они опять соединяются. Из этого следует, что верхняя точка имеет большую скорость, чем нижняя и соответственно из теоремы Бернулли следует, что над верхней частью профиля скорость больше, чем под нижней и, соответственно, давление в верхней части меньше, чем под нижней. Вот эта разность давлений и создает подъемную силу. Рекомендую Вашему знакомому ознакомиться с каким-нибудь учебником по экспериментальной аэродинамике для старшеклассников. Там все это расписано более доходчиво. А все, что он там накрутил со своими формулами, так это все тоже самое, только вид сбоку."
В реальности же, даже если профиль перевернуть, т.е. длиннее будет по низу, самолет все-равно полетит. Плохо, неэффективно, но полетит. И да, ссылка на "учебником по экспериментальной аэродинамике для старшеклассников" справедливы. Там так и пишут, потом дети запоминают и повторяют.
no subject
Date: 2025-05-19 09:49 pm (UTC)From:no subject
Date: 2025-05-19 10:18 pm (UTC)From:no subject
Date: 2025-05-20 05:52 am (UTC)From: