Студопедия.Орг Главная | Случайная страница | Контакты | Заказать
 

Реализация аэродинамического принципа полета



Аэродинамический принцип создания подъемной силы (отбрасывание вниз части воздуха) можно технически реализовать либо за счет движения всего аппарата, снабженного неподвижной несущей поверхностью (крыло), либо за счет движения отдельных несущих частей аппарата (несущий винт, вентилятор и т. д.) относительно воздушной среды. И в том и в другом случае образование подъемной силы основано на законе механики о количестве движения (второй закон Ньютона, по имени английского математика, механика, астронома и физика И. Ньютона):

m(V2V1) = Pt,

где

m масса тела (в данном случае это масса отбрасываемого воздуха), кг;
V2V1 изменение скорости тела (в данном случае вертикальная скорость отбрасываемого несущей поверхностью воздуха), м/с;
P сила, приложенная к воздуху и направленная вниз, Н;
t время действия силы, с.

Следовательно, Р = m(V2V1) / t.
В соответствии с третьим законом Ньютона подъемная сила Y будет приложена к несущей поверхности и направлена вверх (против силы P, приложенной к воздуху и направленной вниз):

.

В дальнейшем при обозначении сил, имеющих аэродинамическую природу, будем применять индекс а (Yа, Xа).
Подробно механизм возникновения аэродинамической подъемной силы будет рассмотрен в разделе 5.2. Здесь еще раз подчеркнем, что движущаяся в воздухе несущая поверхность, создающая подъемную силу Yа, совершает работу по преодолению действующей на нее силы лобового сопротивления Xа. Поэтому для создания подъемной силы необходимо затрачивать энергию.
Очевидно, что энергетические затраты ЛА, использующего аэродинамический принцип полета, будут тем меньше, чем меньше будет сила лобового сопротивления Xа, возникающая при создании необходимой для полета подъемной силы Yа, т. е. чем больше будет значение аэродинамического качества ЛА, определяемого отношением подъемной силы к силе лобового сопротивления:

Kа = Yа / Xа.

Далее будет показано, что аэродинамическое качество является свойством ЛА, определяемым в основном его геометрическими параметрами.
Среди ЛА, реализующих аэродинамический принцип полета, наибольшее распространение получили планеры (франц. planeur, от planer – парить), самолеты и вертолеты.


Наверх