Профиль крыла

[Lapshin]

Можно строить аппарат чуть лучше прототипа, а можно строить аппарат исходя из поставленной задачи при отсутствии в природе подходящего аналога.

Вспомним про самолет, совершивший беспосадочный облет земного шара или самолет на солнечных батареях, или космический аппарат "Восток".
А вот построили все таки. 

Да - только и Берт  Рутан,создатель того Вояджера имел за плечами не одну и не две реализованных конструкции и подкованный теоретически как вообще мало кто;и команда Королева,запустившая космическую программу СССР (где кого ни возьми - фактически гигант мысли),имевшая опыт от довоенного ГИРДа до воспроизводства немецких Фау-2 были осведомлены об особенностях функционирования создаваемых ими объектов настолько,насколько только было возможно;тем не менее,дров и у тех и тех было наломано в достатке.
Так что использовать вычислительную технику можно лишь как удобный инстурмент,позволяющий при правильном пользовании сэкономить силы - а считать ее некоей подпоркой интеллекта,восполняющей пробелы в знаниях,увы - невозможно.

Привычная теория говорит, что скорость воздуха уменьшится в два раза, а давление поднимется то же в два раза. Но если сжать воздух, то он должен нагреться и расширится. А как быть с плотностью воздуха, ведь при росте давления и плотность газа увеличивается? Тут у меня нет ясности. Хочется услышать ответ не типа "увеличится, несколько упадет, чуть чуть изменится и т. п.". Требуется точные цифровые данные и формулы.
Это меня весьма сильно волнует. Где можно найти методику расчета такого поведения газа?

В дозвуковой аэродинамике принято допущение о том,что воздух представляет собою несжимаемую жидкость,что вполне корректно т.к.на этих скоростях влияние сжимаемости пренебрежимо мало.

 

[Михаил-Нск]

Ну удобнее так, вот и пользуются этим традиционно.

Ну, если вам удобнее молекулярная аэродинамика - счёты вам в руки. Кстати, было много попыток считать подъёмную силу крыльев по законам Ньютона. Затруднительно определить границы взаимодействия крыла и воздуха - надо же знать какую массу брать в расчет. Для винта проще.

Не отбросив определенную массу воздуха в определенную сторону не получить силы реакции в противоположном направлении. Азы науки. Это первопричина, а распределение давления это уже следствие.

Как быть с отсутствием (или с меньшим количеством) молекул в разреженной зоне? Сила есть, а молекул нет?
К остальным участникам обсуждения - может быть создание новых аэродинамических теорий перенести в отдельную ветку?

 

[Anatoliy]

Так что использовать вычислительную технику можно лишь как удобный инстурмент,позволяющий при правильном пользовании сэкономить силы - а считать ее некоей подпоркой интеллекта,восполняющей пробелы в знаниях,увы - невозможно.

Так я тоже за это стою. Иначе микроскоп в руках дикаря превращается в молоток.

 

[Anatoliy]

Кстати, было много попыток считать подъёмную силу крыльев по законам Ньютона.

Да это и не обязательно.
Но вот как я создал себе эллиптический  профиль симметричный что спереди, что сзади, беря во внимание этот импульс силы.  Предчувствуя, что инерциальные силы молекул воздуха главенствуют, начал формировать верхнюю и нижнюю поверхности профиля таким образом, чтоб сохранить примерно один и тот же градиент изменения скорости воздуха при огибании кривых поверхностей. Что очень важно отказался от привычного применения радиуса закругления передней части профиля. Так же я учитывая в моем конкретном случае числа Re и место перехода ламинарного обтекания в турбулентное. Результат такой, что аэродинамическое качество выросло в ЧЕТЫРЕ раза по сравнению с известным эллиптическим профилем.

 

[Lapshin]

Так же я учитывая в моем конкретном случае числа Re и место перехода ламинарного обтекания в турбулентное. Результат такой, что аэродинамическое качество выросло в ЧЕТЫРЕ раза по сравнению с известным эллиптическим профилем. 

Вот-вот - а теперь самое время построить модельки с тем и другим профилем:полетит ли одна из них в четыре раза дальше?
Я,собственно,именно об этом и говорил - реузультат явно абсурдный,а причину этой абсурдности попробуйте найти.
...Или Ил-76-му хватит одного двигателя из четырех?

 

[lav]

К остальным участникам обсуждения - может быть создание новых аэродинамических теорий перенести в отдельную ветку?

Если иметь в виду Вашу теорию образования подъёмной силы за счёт разрежения воздуха над крылом и уплотнения под крылом, то, очевидно, она не представляет интереса ни для какой ветки. 🙁

 

[Anatoliy]

Как быть с отсутствием (или с меньшим количеством) молекул в разреженной зоне? Сила есть, а молекул нет?

В этом случае все весьма просто. Берем и считаем число соударений  молекул с поверхностью снизу и сверху и принимаем во внимание векторные величины этих импульсов. Если сверху нет молекул, то и соударений нет, а если молекул мало, то и сумма импульсов меньше. Но считать эти молекулы долго, они же маленькие и их очень много, поэтому и используют измерительные приборы которые интегрируют во времени все эти соударения и стрелочкой нам показывают среднюю величину этого воздействия. А чтобы еще нам упростить жизнь вывели формулы и вставили туда коэффициенты типа Су и Сх. Нам от этого стало намного легче жить.
Но все же причина в импульсе сил, а все остальное вторично. Это нужно для правильного понимания природы создания сил Fy  и   Fx.

 

[Anatoliy]

В дозвуковой аэродинамике принято допущение о том,что воздух представляет собою несжимаемую жидкость,что вполне корректно т.к.на этих скоростях влияние сжимаемости пренебрежимо мало. 

А можно яснее выразить мысль.
Если воздух в данном случае считаем несжимаемым, то скорость упадет в два раза (пропорционально соотношению проходных сечений), и тогда плотность воздуха не измениться. Тогда как с воздействием температуры на давление при сжатии газа. Или давление статическое не изменяется, а только меняется динамическое?

 

[Anatoliy]

Вот-вот - а теперь самое время построить модельки с тем и другим профилем:полетит ли одна из них в четыре раза дальше?

Конечно не полетит. Надо учесть и удлинение крыла, и его форму в плане, и присоединить еще и всю остальную конструкцию с весьма неидеальными Сх и их поперечными сечениями.
Выигрыш аэродинамического качества относился к профилю с бесконечной длиной. Но все же выигрыш будет и за это стоит побороться.

 

[Anatoliy]

Или Ил-76-му хватит одного двигателя из четырех? 

Если сильно приспичит, то и на одном двигателе в экстремальном режиме Ил-76 кое как доползет до посадочной полосы.

 

[Lapshin]

А можно яснее выразить мысль.
Если воздух в данном случае считаем несжимаемым, то скорость упадет в два раза (пропорционально соотношению проходных сечений), и тогда плотность воздуха не измениться. Тогда как с воздействием температуры на давление при сжатии газа. Или давление статическое не изменяется, а только меняется динамическое?

Вы должны понимать,что ни вдалбливать основы,ни читать курс лекций здесь на форуме никто не будет - уже выпущенной литературы,подробно освещающей все вопросы вполне достаточно:Ваш труд поможет удовлетворить Ваш же интерес.Но забудьте как про изменение температуры,так и про изменение плотности - испытания моделей в гидротрубах дают очень качественные результаты т.к.позволяют моделировать Рейнольдсы при очень небольших габаритах моделей .

Выигрыш аэродинамического качества относился к профилю с бесконечной длиной. Но все же выигрыш будет и за это стоит побороться.

Пока это мнение - не более чем голословное утверждение:даже если бы это заявление сделал специалист - без проверки на натуре остались бы большие сомнения;в Вашем же случае - извините,доказательства должны быть посерьезнее.

Если сильно приспичит, то и на одном двигателе в экстремальном режиме Ил-76 кое как доползет до посадочной полосы.

Зато,заменив профиль крыла на Ваш, (сопротивление крыла составляет порядка половины полного) более двух моторов в полете вообще не понадобится.

 

[Anatoliy]

Зато,заменив профиль крыла на Ваш, (сопротивление крыла составляет порядка половины полного) более двух моторов в полете вообще не понадобится. 

Как трудно общаться с людьми, которые не вникают в смысл вопроса. Мой эллиптический профиль разрабатывался для вращающегося диска и профиль должен был быть симметричным относительно оси вращения и естественно максимальная кривизна находится у профиля на 50% хорды. Естественно такой профиль к самолетному крылу не применить, так как у профиля задняя сторона слишком уж тупая, ну как передняя часть. Я просто хотел сказать, что пользуясь предположением о преимущественном влиянии импульса сил можно улучшить то, что считалось ранее образцом.

 

[Anatoliy]

испытания моделей в гидротрубах дают очень качественные результаты т.к.позволяют моделировать Рейнольдсы при очень небольших габаритах моделей .

За напоминание о гидросреде спасибо. Вот только нет сейчас у меня гидробасейна.

 

[Anatoliy]

Вы должны понимать,что ни вдалбливать основы,ни читать курс лекций здесь на форуме никто не будет - уже выпущенной литературы,подробно освещающей все вопросы вполне достаточно

А я бы объяснил, не переломился бы, не надорвался, или задал хотя бы вопрос почему эта мысль посетила мою голову.
Есть такое высказывание: " Человек начинает стареть когда он перестает учиться".
Я, например, не перестаю учиться.

 

[Anatoliy]

без проверки [highlight]на натуре[/highlight] остались бы большие сомнения;в Вашем же случае - извините,доказательства должны быть посерьезнее.

Интересно, как это с первого раза полетел последний аэробус созданный в разных КБ и в разных государствах без проверки [highlight]на натуре[/highlight]. Или они перекрестились и полетели по принципу ПОЛЕТИТ - НЕ ПОЛЕТИТ.

 

[igorvnikol]

Странное высказывание.
Мы в каком веке живем?
Может все же освоить программы и пользоваться ими?

ну, собственно, я использую. Поэтому и советую, поскольку испытал на собственной шкуре. Я ведь не отговариваю от использования программ, я рекомендую выбросить розовые очки, мол "программа за меня посчитает". Программы расчета-это хороший инструмент, но как любой хороший инструмент, он хорош в умелых руках.

 

[Anatoliy]

Программы расчета-это хороший инструмент, но как любой хороший инструмент, он хорош в умелых руках. 

Согласен, и еще бы к общей картине требуется добавить мозги без излишних восполений.
А какими программами Вы пользуетесь, поделитесь информацией.

 

[Михаил-Нск]

Если иметь в виду Вашу теорию образования подъёмной силы за счёт разрежения воздуха над крылом и уплотнения под крылом, то, очевидно, она не представляет интереса ни для какой ветки. 🙁

Теория, кстати, не моя. Имелась ввиду вот эта:

Берем и считаем число соударений  молекул с поверхностью снизу и сверху и принимаем во внимание векторные величины этих импульсов. Если сверху нет молекул, то и соударений нет, а если молекул мало, то и сумма импульсов меньше. Но считать эти молекулы долго, они же маленькие и их очень много, поэтому и используют измерительные приборы которые интегрируют во времени все эти соударения и стрелочкой нам показывают среднюю величину этого воздействия.Это нужно для правильного понимания природы создания сил Fy  и   Fx.

Вопрос Анатолию:
Что будет если на пол положить спичечный коробок, поверх него круг картона диаметром 15см и дунуть на него сверху струёй из пылесоса? С точки зрения молекулярной физики взлетит или нет?

 

[georgka]

Судари! Удивляюсь... На профиль действует аэродинамическая сила, которую - для удобства расчетов, понимания - человек искусственно разлагает на две составляющие. Подъемную - перпендикулярно потоку. Сопротивления - вдоль потока. Одна без другой не бывает.
Аэродинамическая сила применительно к единичному профилю - сила, действующая на поверхность профиля единичной длины. Не знаю как Вам, но нам - в школе, кружке, институте - показывали эпюру распределения давлений по длине спинки и корыта профиля. На обеих сторонах есть зоны повышенного и пониженного давлений, как статического, так и динамического. И интегрируя эту эпюру по контуру профиля (циркуляция) получали величину аэродинамической силы. И не только показывали, но и заставляли проверить это экспериментом. Совпадало в меру аккуратности и прилежности.
Ведь воздух не знает человеческих законов и течет по законам природы, которые только с определенными допущениями и точностью описаны "человеческими". Программы же, на которые так уповает Анатолий, написаны людьми на основании тех же "человеческих" законов. Поэтому результат вычисления по ним будет более-менее соответствовать реальности только при соблюдении конкретных и определенных условий. Рассуждать же и теоретизировать о чем-то без экспериментального подтверждения можно долго...

 

[lav]

Если иметь в виду Вашу теорию образования подъёмной силы за счёт разрежения воздуха над крылом и уплотнения под крылом, то, очевидно, она не представляет интереса ни для какой ветки. 🙁

Теория, кстати, не моя. Имелась ввиду вот эта:

Берем и считаем число соударений  молекул с поверхностью снизу и сверху и принимаем во внимание векторные величины этих импульсов. Если сверху нет молекул, то и соударений нет, а если молекул мало, то и сумма импульсов меньше. Но считать эти молекулы долго, они же маленькие и их очень много, поэтому и используют измерительные приборы которые интегрируют во времени все эти соударения и стрелочкой нам показывают среднюю величину этого воздействия.Это нужно для правильного понимания природы создания сил Fy  и   Fx.

Вопрос Анатолию:
Что будет если на пол положить спичечный коробок, поверх него круг картона диаметром 15см и дунуть на него сверху струёй из пылесоса? С точки зрения молекулярной физики взлетит или нет?

  Разрежение ,как в канале пульверизатора, или уплотнение ,как в диффузоре (струйном компрессоре), реализуются при изоляции течения от атмосферного давления стенками канала...на контуре крыла таких стенок нет и попытка изменения плотности  (при воздействии полных давлений) в струях обтекающих контур крыла моментально (статическое давление распространяется со скоростью звука) пресекается  большим объёмом атмосферы т.е. давление в струях на сторонах крыла равно атмосферному.