Miért repül egy repülőgép?
John S Denker tudós és pilóta
Bevezetés.
Ez az oldal csak néhány kivonatot tartalmaz az internetes könyv harmadik fejezetéből Lásd: Hogyan repül nak,-nek
John S. Denker amelyet a https://www.av8n.com/how/ oldalon talál
A szárny körül levegő áramlik.
Megmagyarázom neked, hogyan viselkedik a légáramlás egy szárny körül.
Számos illusztrációt, például a 3.1. Ábrát egy szélcsatorna szimulátor készített, egy program, amelyet a számítógépemhez írtam. A szárny a szélcsatorna közepén álló helyzetben van, és a levegő áramlása balról jobbra irányul. A szárny előtt (az ábra bal széle közelében) számos füst befecskendezőt helyeztem el. Közülük hét folyamatosan működik, vékony lila színű füstáramok befecskendezésével. A füst a sárkány körül, majd a sárkány után a légáramlással jár, nyilvánvalóvá téve az áramvonalakat.
3.1. Ábra: Áramlás egy szárny körül
Ezután egy ötször keskenyebb függőleges távolságon lüktető füstöt juttatok be. A füstöt 20 milliszekundumonként 10 ezredmásodpercenként küldik. Az ábrán a kék füst 70 ezredmásodpercekkel ezelőtt, a zöld füst 50 ezredmásodperccel ezelőtt, a narancssárga füst 30 ezredmásodperccel ezelőtt, a vörös füst pedig 10 ezredmásodperccel ezelőtt. A pillanatkép elkészítésekor a vörös füstinjekció befejeződött.
3.2. Ábra: upwash- downwash.
3.3. Ábra: Légáramlás a szárny körül
3.4. Ábra: Áramláskésleltetés
Gondoljunk a 3.4. Ábrán ábrázolt forgatókönyvre, mint egy balról jobbra folyó folyó. Azzal, hogy egy kerti tömlő darabját a folyóba tettem, elszippantom a vizet, hagyom, hogy pazarolja az időt, amikor több centiméteres tömlőt tekercsel fel, majd a másik végén visszatérek a folyóhoz. A csövön átjutott víz késik. A késleltetett vízrész soha nem fogja utolérni az áram többi részét; ráadásul meg sem fogja fogni.
Ne feledje, hogy a vízkésés nem igényel összenyomást vagy súrlódást.
Most vizsgáljuk meg a szárny közelében lévő levegő viselkedését. Két részre bontható:
- Az akadályhatás;
- A forgalom hatása.
Első rész: az akadályhatás
A szárny akadályozza a levegőt. Az ilyen akadály közelében elhaladó légáramlás késik. Ennek oka, hogy az önkényesen a stagnálási vonal közelében lévő levegő időben késik. A stagnálási vonal közelében heverő légmolekulák elgondolkodtatják a szamár közmondását két széna bála között félúton, és nem tudják eldönteni, hogy melyik lehetőséget válasszák.
A szárny közelében lévő levegő késik a tovább haladó zavartalan levegőhöz képest. Az akadályhatás nagyjából megegyezik a szárny fölött áthaladó részével, mint a szárny alatt. Ez a hatás a sárkánytól való távolságtól függően nagyon gyorsan csökken. A 3.5. Ábra három paneljéből látható, hogy a levegő eléri a stagnálási vonalat (elülső szél), de soha nem éri el a hátsó stagnálási vonalat (hátsó él). Amikor a szárny nulla emelési szögben van, ez az akadályhatás elengedhetetlen, amint azt az első 3.5. Ábra mutatja .
3.5. Ábra: A légáramlás a támadás különböző szögeiben
Második rész: a forgalom hatása
A szárny körüli nyomások
A 3.6. Ábra a szárny körüli különböző nyomások ábráit mutatja. Valamennyi nyomást a szabad áramlás környezeti légköri nyomásához viszonyítva mérjük. A kék tartományok a mélyedéseket, vagyis a környezeti nyomásnál alacsonyabb nyomásokat jelzik, míg a vörös régiók a túlnyomást, vagyis a környezeti nyomásnál magasabb nyomást jelzik. A nyomás és a depresszió közötti elválasztó vonalat az ábra is mutatja.
3.6. Ábra: A szárny körüli nyomások
Levegőáramlás és nyomás a szárny körül
A 3.7. Ábra mutatja, hogy mi történik a szélek körül, amikor a támadási szög változik. Láthatja, hogy amikor a sebesség változik, a nyomás is változik.
3.7. Ábra: Légáram és nyomás a szárny körül
Kiderült, hogy a sebességmezőre való tekintettel a nyomástér kiszámítása meglehetősen egyszerű. Valóban kétféleképpen lehet megtenni, az alábbiak egyikét látni fogjuk.
Tudjuk, hogy a levegőnek van tömege. A mozgó levegő folytatja lendületét. Ha a légrész görbe utat követ, akkor nettó erőre van szükség rajta, ahogy azt Newton törvényei előírják.
Önmagában a nyomás nem eredményez nettó erőt, szükség van egy nyomáskülönbségre, hogy a levegőrész egyik oldala jobban összenyomódjon, mint a másik. Ezért a szabály a következő: Ha valamelyik ponton az áramvonalak meghajlanak, akkor a szomszédos helyeken más a nyomás.