Як пов’язаний підйомник із швидкістю руху повітря?


11

Підйом, що виробляється крилом літака, пов'язаний із швидкістю руху повітря - це багато чого зрозуміло; літак, який рухається занадто повільно, затримається. Але яке це відношення? Лінійний? Квадратний? Експоненціальна? Мені не потрібно точного рівняння, яке, безумовно, досить складне, лише характер відносини.


Те, що рівняння підйому насправді зовсім не таке складне, - це одна з речей, які мені найбільше сподобалися в вивченні аеродинаміки. Це коли ви дивитесь на цей "коефіцієнт підйому", і як знайти, що все стає дивно ...
anaximander

Відповіді:


10

Квадратно.

Сторінка NASA №1 говорить, що, як наближення, де v - швидкість повітря.

Liftv2
v

На сторінці №2 НАСА сказано, що для кращого розрахунку де a , b і c - константи. Це дивно, оскільки випливає, що підйом не є просто пропорційним v 2 , тому що в ньому є термін b v , як і термін c .

Lift=av2+bv+c
abcv2bvc

Але є краще рівняння, подане туттут ), серед інших місць: деρ- щільність повітря.

Lift=12ρv2×lift coefficient×area
ρ

Це схоже на формулу перетягування.


7

Як вже було сказано, первинна залежність полягає в тому, що підйом йде з квадратом повітряної швидкості.

Щоб дати вам інтуїцію, чому це так, подумайте, що робить крило. Коли він рухається вздовж, він відхиляє повітря вниз. Підйом - це сила вгору від надання імпульсу вниз по повітрю, яке крило проходить через.

Імпульс - це масова кратна швидкість, а сила - імпульс на час. Зі збільшенням швидкості руху повітря як більше повітря в одиницю часу висувається вниз, так і швидше висувається вниз. По-іншому, сила - (маса / час) (швидкість), причому маса / час і швидкість приблизно пропорційні швидкості повітря, тому сила пропорційна квадрату швидкості руху повітря.


3

L=CL0.5ρV2Ref AreaCLCL


І як би це змінилося для надзвичайних швидкостей (і низької середньої щільності)? Зокрема, мене цікавить, що трапиться з підняттям космічного літака під час повторного вступу з LEO; замість того, щоб зануритися в щільну атмосферу, піддавшись надзвичайному тепловим тепла, чи було б воно здатне ковзати по верхів'ях атмосфери, дозволяючи його затягуванню сповільнювати його поступово і лише "тонути" стільки, скільки втрачає підйом зі швидкістю (і відновлення це як атмосфера стає досить щільною, щоб забезпечити більше підйому)
SF.

О, це дуже незвична тема. Я думаю, що це заслуговує на запитання самостійно, ймовірно, воно також збирає більше інтересу.
Gürkan Çetin

1

Все це базується на тиску повітря. Піднімання вимагає швидкості, оскільки для цього потрібно створити градієнти тиску між профілем крила, тому повітря, що має нижчий тиск у нижній частині крила, як правило, вирівнюється з тиском у верхній частині. Коли ви зупиняєтесь, це означає, що ви більше не створюєте тиску між верхньою та нижньою частиною профілю крила.

Ось чому ви маєте різну геометрію профілю крила, щоб ви могли робити різні діапазони тиску в різних масштабах швидкості.


Використовуючи наш веб-сайт, ви визнаєте, що прочитали та зрозуміли наші Політику щодо файлів cookie та Політику конфіденційності.
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.