Рассуждения о природе подъемной силы крыла

[Lapshin]

Только с одной оговоркой.
Та часть воздуха с водяным туманом одинаково взаимодействует с окружающей средой.

Никаких оговорок: видимая граница и является просто видимой по изложенной выше, причине - вообще же, граница куда шире, плавно понижая разрежение и сливаясь с невозмущенным воздухом.

 

[Anatoliy.]

Никаких оговорок: видимая граница и является просто видимой по изложенной выше, причине - вообще же, граница куда шире, плавно понижая разрежение и сливаясь с невозмущенным воздухом.

А кто спорит, что это только видимая граница в конкретных условиях температуры и влажности.
Но при чем тут подъемная сила?
Разве силы действующие на верхнюю поверхность крыла не уравновешены силами противоположно направленными сверху этой туманности?

 

[Lapshin]

Но при чем тут подъемная сила?
Разве силы действующие на верхнюю поверхность крыла не уравновешены силами противоположно направленными сверху этой туманности?

Подумайте: в качестве подсказки можете обратить внимание, что с нижней стороны такого туманане наблюдается: о чем это свидетельствует - как думаете?
Спорить не пытайтесь: я знаю наверняка, о чем говорю - попытайтесь разобраться.

Разве силы действующие на верхнюю поверхность крыла не уравновешены силами противоположно направленными сверху этой туманности?

Ваши собственные слова, кстати, также должны помочь пониманию процесса.
Конечно, силы действующие на верхнюю поверхность крыла уравновешены воздушными массами, вынужденными перемещаться из состояния покоя в сторону крыла под действием пониженного давления над крылом - но под крылом такого разрежения нет, судя по отсутствию тумана: следовательно, между верхней и нижней поверхностями крыла существует перепад давления.
Это перепад и представляет собою ничто иное, как подъемную силу, а перемещение воздуха в направлениях, указанных вашими стелками - скос потока.

 

[Anatoliy.]

Подумайте: в качестве подсказки можете обратить внимание, что с нижней стороны такого туманане наблюдается: о чем это свидетельствует - как думаете?
Спорить не пытайтесь: я знаю наверняка, о чем говорю - попытайтесь разобраться.

А что там мне разбираться?
С нижней стороны крыла будет такая же "подушка", только с повышенным давлением и уже без тумана.
И о чем это говорит?
Да то же самое что и про верхнюю "подушку" с пониженным давлением.
По закону Паскаля давление во все стороны в каждой "подушке" будет равно и воздействие на крыло будет нулевым как сверху, так и снизу.
Все манометры мира покажут разницу давления на крыле, а чуть подальше от крыла давление будет равно атмосферному.
Это равносильно по воздействию так, как бы если привязать пузыри к крылу, в нижнем пузыре повышенное давление, а в верхнем пузыре пониженное давление. Ну и куда такой "бутерброд" полетит если будет уповать только на зафиксированную разницу давления.
А полетит тот "бутерброд" только вниз камнем.
Хорошо что еще существует скос воздушного потока который не позволит грохнутся этому "бутерброду".

 

[Lapshin]

А что там мне разбираться?

До свидания - вы в игноре.
Заумные идеи опровергать мне незачем: если не можете сбалансировать элементарную схемку - нет предмета для общения. Привязанные к поверхностям, "подушки" и неизвестно, по какой причине появившийся скос, не приемлемы для инженера и лишь вызывают сочувствие.
Признаться, такой технический идиотизм, да еще с упоминанием известных законов (не понятых) не каждый день встречается.
Когда полетит ваш конвертоплан - разблокирую: до того слушать не желаю.

 

[Anatoliy.]

Ваши собственные слова, кстати, также должны помочь пониманию процесса.
Конечно, силы действующие на верхнюю поверхность крыла уравновешены воздушными массами, вынужденными перемещаться из состояния покоя в сторону крыла под действием пониженного давления над крылом - но под крылом такого разрежения нет, судя по отсутствию тумана: следовательно, между верхней и нижней поверхностями крыла существует перепад давления.
Это перепад и представляет собою ничто иное, как подъемную силу, а перемещение воздуха в направлениях, указанных вашими стрелками - скос потока.

Владимир Павлович, не подумайте что я вредный или тупой.
Я просто въедливый и дотошный.
Как то я на форуме сообщал, что пишу научную статью по поводу этой самой подъемной силы.
Но я еще и в меру ленивый. То есть еще не послал ту статью.
Конечно не совсем из за лени.
Я дал почитать ту статью двум специалистам, которые настругали не по одной научной статье, хотя и по другим разделам знаний.
Я хотел узнать от них в том ли стиле я пишу.
Так вот, те двое отметили существенный минус в моей статье. У меня не было солидного "иконостаса" из первоисточников на основе которых я писал статью, как это делают все написатели научных статей и учебников.
Тут то я и загрустил, лень одолела переписывать все учебники в которых писано одно и тоже.
И вот совсем недавно, спасибо форуму, мне попался современный материал по аэродинамике 2016 года издания в котором всё было собрано воедино.
Вот попробуйте "поженить" два факта из того учебного материала:

1. На странице 15 написано:
1.5.Принцип обращения движения и гипотеза сплошности среды
Аэродинамика, как любая наука, изучающая физику явлений, использует модели этих явлений, применяет различные гипотезы. Это делается для упрощения изучения сложных явлений. При этом, однако, стремятся сохранить все существенные свойства явлений и отбросить несущественные. Яркими примерами такого подхода могут служить принцип обращения движения и гипотеза сплошности среды.
В аэродинамике при изучении взаимодействия воздуха с движущимися в нем телами часто для удобства используют п р и н ц и п о б р а щ е н и я д в и ж е н и я , который заключается в том, что рассматривают не полет ЛА в неподвижном воздухе, а обтекание неподвижного ЛА набегающим потоком воздуха. При этом скорость набегающего потока равна по величине скорости полета ЛА, но противоположна по направлению. Такое обращение движения не изменяет силовое и тепловое взаимодействие аппарата и воздуха, поэтому ...

2. На странице 18и 19 написано:
2.2.Закон сохранения энергии (уравнение Бернулли)
Важное место в аэродинамике отводится также закону сохранения энергии, который используется для получения взаимосвязи давления и скорости воздуха в струе. На рис.8 показана струйка при виде сбоку. Рассмотрим относительно некоторого уровня баланс энергии масс воздуха, проходящих через сечения 1 и 2 за одинаковый промежуток времени t. Движение воздуха в струйке будем считать установившимся, а сжимаемость и трение учитывать не будем. Выделим для рассмотрения некоторую массу воздуха m, проходящую
через сечение 1 со скоростью за время t. Эта масса обладает кинетической энергией, равной....

И далее вплоть до вывода формулы про давление в движущемся воздухе по трубке тока.

И вот возникает вопрос.
Если в аэродинамике используют принцип обращения движения, то как быть в случае, когда в неподвижном воздухе движется крыло?
И в одном и в другом случае обращения законы должны быть одни и те же.
Не правда ли, Владимир Павлович?
Но тогда получается не трубка тока в которой движется воздух со своей кинетической энергией, а прости мирно лежащая воздушная "колбаса" не обладающая никакой кинетической энергией.
Выходит, что все заумные формулы от Бернулли уже ни к чему.

 

[Anatoliy.]

и неизвестно, по какой причине появившийся скос, не приемлемы для инженера и лишь вызывают сочувствие.

Вот как раз про скос я в курсе, и считаю только за счет его существование подъемной силы.
Понимаете, Владимир Павлович, если принять скос потока как причину появления подъемной силы, то на разницу давления на сторонах крыла не остается и граммулички вклада силы в подъемную силу крыла.
Но если принять первопричину разницы давления на сторонах крыла как первородную причину рождения подъемной силы, то это напрочь отвергает всякий скос воздушного потока с его Ньютоном.
А он, скос воздушного потока, есть.

Выходит что каждое явление отрицает противоположное полностью не оставляя ни какого влияния на подъемную силу.
А в физике так поступать нельзя.
Надо определиться что верно, а что не верно.
И совсем не солидно прикрываться игнором.
Остальные то участники всё читают.

 

[Anatoliy.]

Когда полетит ваш конвертоплан - разблокирую: до того слушать не желаю.

Владимир Павлович, как то я задавал Вам вопрос про координаты центра давления на профиле, и Вы справедливо отправили меня читать и изучать учебники, за что я всегда буду благодарен Вам.
Вот я и читаю учебники и появляются у меня вопросы, которые в итоге воплотились в ту научную статью.
Отошлю её, получу рецензию и отправлю статью Вам почитать.

 

[alouette]

Вот как раз про скос я в курсе, и считаю только за счет его существование подъемной силы.
Понимаете, Владимир Павлович, если принять скос потока как причину появления подъемной силы, то на разницу давления на сторонах крыла не остается и граммулички вклада силы в подъемную силу крыла.
Но если принять первопричину разницы давления на сторонах крыла как первородную причину рождения подъемной силы, то это напрочь отвергает всякий скос воздушного потока с его Ньютоном.
А он, скос воздушного потока, есть.

Дружище, вы путаете причину и следствие.
Скос потока возникает из-за того, что частицы воздуха над крылом имеют большую скорость, а значит и большую кинетическую энергию, чем частицы воздуха под крылом. Сталкиваясь с ними, они передают часть своей энергии частицам из-под крыла и отклоняют направление движения их движения вниз. Скос потока находится за крылом и никакого воздействия на крыло не оказывает и в создании подъёмной силы не участвует.
Это описано в учебнике Пархулы/Ефимова со товарищи "Основы теории полёта самолёта".

 

[Рябиков]

Скос потока находится за крылом и никакого воздействия на крыло не оказывает и в создании подъёмной силы не участвует.

Как видно из снимка обтекания профиля, поток изменяет угол как за профилем крыла, так и перед ним.
Именно этим и объясняется нелинейное распределение воздушной нагрузки (циркуляции) по размаху крыла.
Так называемые "малые возмущения", создаваемые телом в потоке при движении, распространяются в нём со скоростью звука. Поэтому, то, что творится за телом, тоже сказывается на нём. При около и сверх звуковых скоростях возмущения не успевают за телом. Этим объясняется потеря эффективности, например, горизонтального оперения с рулём высоты. Отклонение РВ не влияло на изменение подъёмной силы на стабилизаторе. Проявилось в виде затягивания в пикирование с ростом скорости полёта. Выход нашёлся в виде цельноповоротного горизонтального оперения. На Ту-160, B-1B, Су-57 цельноповоротным сделано и вертикальное оперение.

 

[Anatoliy.]

Дружище, вы путаете причину и следствие.
Скос потока возникает из-за того, что частицы воздуха над крылом имеют большую скорость, а значит и большую кинетическую энергию, чем частицы воздуха под крылом.

Что то я не понял про кинетическую энергию мирно покоящегося воздуха, мимо которого пролетает крыло.
Какие скорости воздуха под крылом если воздух стоит, а крыло летит?
Вы про Принцип обращения движения что либо знаете?
И если воздух в районе крыла движется,то только значительно медленнее полета и в большей части своей поперек полета.
Вы так и не поняли,что если вывернуть в обратную сторону этот принцип обращения из аэродинамической трубы в атмосферу, то все математические выкладки про какие те кинетические энергии воздушных струй утрачивают всякий смысл.

 

[казак]

Что то я не понял про кинетическую энергию мирно покоящегося воздуха, мимо которого пролетает крыло.
Какие скорости воздуха под крылом если воздух стоит, а крыло летит?
Вы про Принцип обращения движения что либо знаете?
И если воздух в районе крыла движется,то только значительно медленнее полета и в большей части своей поперек полета.
Вы так и не поняли,что если вывернуть в обратную сторону этот принцип обращения из аэродинамической трубы в атмосферу, то все математические выкладки про какие те кинетические энергии воздушных струй утрачивают всякий смысл.

Совершенно правильное замечание на мой взгляд..Вообще вся теоретическая аэродинамика состоит из условностей и допущений - допустим что у воздуха нет вязкости , допустим ,что, по Жуковскому воздух вращается вокруг профиля и т.д. И все эти допущения притянуты за уши что бы создать мат. модель и просчитать..Народ окунается в эту теорию и перестаёт представлять картинку происходящего вокруг профиля на самом деле .. Я согласен с Лапшиным что профиль толкает вверх разница давлений в областях над профилем и под , а скос потока за профилем это следствие !

Так называемые "малые возмущения", создаваемые телом в потоке при движении, распространяются в нём со скоростью звука. Поэтому то, что творится за телом, тоже сказывается на нём.

Так называемые импульсы малых возмущений возникающие при сталкивании с лобовой и нижней поверхностью крыла с потоком , распространяются в разные стороны со скоростью звука и создают уплотнения (давление).. А вот инерция покоя воздушного потока относительно поверхности над профилем, в связи с расширением ,растягивает поток , т.е. уменьшает плотность (давление) .. Эта картинка представленная Рябиковым хорошо просматривается , видно как сужаются "струйки" над профилем (привет Бернули) и расширяются за горбиком и собственно спорить становится не о чём..

 

[RommT]

С одной лишь разницей давления тоже не всё гладко. Вот все утверждают что лобик крыла создаёт подъёмную силу из-за омывания его воздухом с большой скоростью и давлением Бернулли. И что нижняя часть крыла тоже, но в меньше степени. Но на практике у самолётов с мягкой обшивкой видно что нижняя часть лобика вдавлена. Опущенный элерон тоже омывается с большой скоростью, но тянет вверх, а не вниз. А что если у опущенного элерона продлить хорду с загибом назад сформируя из него ещё один профиль крыла, но перевёрнутый? Тогда станет тянуть вниз, потому что разорвёт поток и не будет скоса потока вниз сразу за опущенным элероном.

 

[КВА]

Тоже ломаю голову. Принцип обращения движения рассматривается относительно крыла. Я - крыло. Мне без разницы, лечу я на покоящийся воздух или он на меня. Есть скорость потока и его кинетическая энергия. А при рассмотрении относительно потока: я - воздух. Сквозь меня пролетело крыло. Но нужный результат взаимодействия один - аэродинамическая сила. Крыло скашивает набегающий на него поток вниз или постоянно отбрасывает воздух вниз и возникает эта сила. Никакие физические законы не нарушаются. Только математически можно посчитать по разному: через интегрирование сил давления на поверхности крыла или через изменение количества движения покоившихся воздушных масс, вызванных крылом. Или опять околонаучная галиматья?

 

[Anatoliy.]

Вообще вся теоретическая аэродинамика состоит из условностей и допущений - допустим что у воздуха нет вязкости , допустим ,что, по Жуковскому воздух вращается вокруг профиля и т.д. И все эти допущения притянуты за уши что бы создать мат. модель и просчитать.

Это Вы очень точно подметили про притянутую лапшу на уши.
Все эти догмы которые проглатываются массами даже не задумываясь порождают бесконечное множество горе изобретателей магнусолетов, коандалетов, отсасывателей воздуха, и даже привлекают демонов Максвела напрасно надеясь на магию разности давления.
Но как только крыло начинает полет в неподвижном воздухе, то вся вычурная математика на основе уравнений Бернулли отправляется коту под хвост.
И я еще раз повторяю.что принцип обратимости подразумевает действие одних и тех же законов что в неподвижном воздухе, что в обдуваемом неподвижное крыло.
А вот этого в современной аэродинамике не наблюдается.
По поводу Бернулли можно сказать только то,что его законы хорошо действуют в закрытых трубопроводах когда по нему проходит совершенно определенные массы воздуха.
А что творится в открытой атмосфере?
Полнейший бардак.
Какое проходное сечение воздушного потока по аналогии с закрытым трубопроводом надо брать в случае открытого пространства атмосферы? Тонюсенький прилипший пограничный слой воздуха? Может шлейф по толщине равный хорде профиля?
А может быть надо брать раз в 10 толще?
Так и изменение скорости в такой "трубе" будет много и сильно отличаться раз от раза.
Если в трубе линии тока газа или жидкости редеют, то это означает торможение потока и рост давления в потоке.
А что вокруг профиля происходит?
После горбика профиля отчетливо видим раползание линий тока. Теоретики аэродинамики для своих измышление принимают сжимаемость воздуха практически не влияющей на результаты ихней математики.
И тогда получается, что за горбиком профиля в силу расширения линий тока по Бернулли давление должно расти и следовательно за горбиком силы будут уменьшать результирующую подъемную силу.
Так откуда тогда берется момент профиля который задирает задницу профиля?
Нестыковочка получается.

 

[Anatoliy.]

Тоже ломаю голову. Принцип обращения движения рассматривается относительно крыла. Я - крыло. Мне без разницы, лечу я на покоящийся воздух или он на меня. Есть скорость потока и его кинетическая энергия. А при рассмотрении относительно потока: я - воздух. Сквозь меня пролетело крыло. Но нужный результат взаимодействия один - аэродинамическая сила. Крыло скашивает набегающий на него поток вниз или постоянно отбрасывает воздух вниз и возникает эта сила. Никакие физические законы не нарушаются. Только математически можно посчитать по разному: через интегрирование сил давления на поверхности крыла или через изменение количества движения покоившихся воздушных масс, вызванных крылом. Или опять околонаучная галиматья?

Так дело в том, что и в аэродинамической трубе и в свободном полете одновременно и неразрывно существует и разница давления и скос потока которые по отдельности показывают один и тот же результат как будто нет второго явления.

 

[КВА]

Все явления есть и одновременно, результат взаимодействия один, независимо относительно чего смотреть и как считать. Не пойму почему нарушается принцип обратимости?

 

[Anatoliy.]

Тоже ломаю голову. Принцип обращения движения рассматривается относительно крыла.

Видать Вы не оканчивали всяких там аэродинамических академий.
Иначе вас заставили бы зазубрить эту чушь настолько крепко, что разбуди Вас среди глубокой ночи, Вы без запинки повторили бы то что отвечали на экзаменах.
А так, без специального аэродинамического образования, Вас терзают сомнения как и меня, не оканчивавшего тех академий.

 

[Anatoliy.]

Все явления есть и одновременно, результат взаимодействия один, независимо относительно чего смотреть и как считать. Не пойму почему нарушается принцип обратимости?

Да всё потому, что ту "черную кошку" не там ищут.
Не потому, что в той тёмной комнате нет той "черной кошки", а потому что той "черной кошки "вообще нет.

 

[КВА]

И тогда получается, что за горбиком профиля в силу расширения линий тока по Бернулли давление должно расти и следовательно за горбиком силы будут уменьшать результирующую подъемную силу.
Так откуда тогда берется момент профиля который задирает задницу профиля?
Нестыковочка получается.

Анатолий, инерционные силы в этих придуманных и кривых трубках тока возникают и вносят свои коррективы и в моментные характеристики. Согласны