REPÜLŐMECHANIKA - Valence Planeur
Repülési mechanika: Nem beszélhet repülésről, ha nem nézi meg az elméletet. Nehezebb és matematikai szempontból mindaz, amit mindig tudni akartál a repülési mechanizmusról (vagy majdnem).
Szavak választása
Mint minden technikai közösségnek, a repülésnek is van zsargonja. Egy kis lexikográfia, mielőtt elmélyülne a probléma középpontjában.
- Extrados = a szárny teteje
- Intrados = a szárny alsó része
- Vezető él = a szárny azon éle, amely "megtámadja" a légtömeget.
- Utána = a szárny hátsó éle, ahová a légáramok kilépnek.
- Relatív szél: Aerodinamikai szempontból a fújásnak és a mozgásnak ugyanazok a hatásai vannak. A levegőhöz viszonyított sebesség tehát relatív fogalom. Meg lehet szerezni vagy úgy, hogy a tárgyat nyugalmi légtérben mozgatjuk (a tárgy mozgási sebessége), vagy a nyugalmi tárgyra érkező levegő sebességével (a lélegzet). Ezt a légmozgást az objektumhoz viszonyítva "relatív szélnek" nevezzük.
Modellezés:
A magyarázat kedvéért képzeljen el egy szárnyat, amelyet huzatba helyeznek, és figyelje meg, mi történik.
Két légrészecskét fogunk követni. Az, amelyik a felső felületen megy keresztül, hosszú utat fog megtenni, mint az alsó felület. Ezért fel kell gyorsítania, hogy egyidejűleg megérkezzen a másikkal.
Fizikai szabály, hogy a nyomás a sebességgel ellentétes irányban változik: ezért minél jobban felgyorsul egy folyadék, annál inkább csökken ennek a folyadéknak a nyomása. Ez a sebességkülönbség nyomáskülönbségeket generál a szárny teteje és alja között.
Mint az imént láttuk, a szárny tetején haladó légcsövek nagyobb sebességgel bírnak, mint azok, amelyek a szárny alsó oldalán haladnak (a felső felületen megtett távolság sokkal fontosabb, mint a intrado).
Ebben a diagramban szemléltettük a szárnyra gyakorolt nyomástereket. Észre fogja venni, hogy a szárny teteje (a felső felület) kisebb nyomás alatt van, mint a szárny alsó része (az alsó felület), ezért depresszióban van.
A szárny felső felületén lévő nyomás és az alsó felületre nehezedő nyomás felfelé irányuló teherhordó erőt generál.
Ezt az erőt „aerodinamikai eredménynek” nevezzük.
Ez az erő akkor lehet emelő, ha a szárny profilja megfelelő alakú. Az aerodinamikai eredmény felfelé és kissé hátrafelé irányul.
Láthatjuk, hogy az aerodinamikai eredmény (R) kétféleképpen hat a siklóra.
Teherhordó hatású, emeli a vitorlázó repülőgép emelkedését.
Hajlamos ellenezni a vitorlázó mozgását az áramlásban.
Vegye figyelembe, hogy az emelés merőleges a relatív szélre, és ezért nem mindig függőleges (képzeljen el egy vitorlázót, aki műrepülést végez).
A kísérletek azt mutatják, hogy az Rz emelése és az Rx elhúzása a következőktől függ:
- A levegő sűrűségéből (rho)
- a légáramlás sebességének V
- az S szárny felületének
- az aerodinamikai együtthatónak, amelyet Cz és Cx jelölünk Rz és Rx analógiájával, és amelyek a támadási szögtől, a szárny alakjától és a felület állapotától függ
A kapott aerodinamikai „R” -t (a diagramon RA) szokásosan két erőre bontjuk, amelyek megfelelnek ennek a két hatásnak:
- A relatív szélre merőleges RZ „emelés” megjegyzés, amely lehetővé teszi az emelést,
- "Húzás", vegye figyelembe az RX értéket, párhuzamosan a relatív széllel, amely ellenzi az elmozdulást.
Ha van emelés, szükségszerűen örvény van a profil körül. Ez az örvény felelős bizonyos kellemetlenségekért. Mi történik a szárny csúcsán ?
Az örvény már nem találkozik egy felülettel annak irányítására, az örvény a szárny végén felhajlik a relatív szél hatására.
Az örvény ezen részét „marginális örvénynek” nevezzük. Két következménye van: