Рассуждения о природе подъемной силы крыла

[казак]

Все ли пилоты знают, что кроме подъёмной силы на крыло действует и аэродинамический момент и что этот момент кабрирующий?

Пожалуйста прокоментируйте и доказательства если можно.. Оч.интересно..

 

[Aleksfomik]

2 недели истекают вот вот а опыта с горбушкой в вашем исполнении всё нет ..

Определяющим в моём предложении было слово "попробую", но по объективным причинам эксперимент с вашей горбушкой откладывается. Моя аэродинамическая лаборатория в снегу, надеялся, что снег растает быстро, но чёт пока он не спешит.

Провести эксперимент с пластинкой в потоке гораздо проще, лаборатория не нужна. Достаточно вентилятора, металла, бумаги, Болгарки, дрели, шуруповёрта, сварочного полуавтомата, моих золотых рук и моей светлой головы.

 

[Amator]

Никогда не спорь с дураками, иначе можно опуститься до их уровня, где они задавят своим авторитетом!!!

 

[Иванов]

Все ли пилоты знают, что кроме подъёмной силы на крыло действует и аэродинамический момент и что этот момент кабрирующий? Не все. Почему? А потому, что в практической аэродинамике принято рассматривать момент всех сил, вычисленный относительно носка профиля или другой точке, а там аэродинамический момент хорошо спрятан и выплывает только тогда, когда мы рассматриваем фокус крыла.

Правильно ли понимаю, что Вы разделяете полную аэродинамическую силу и некий момент ( кабрирующий ).
Какими силовыми воздействиями образован этот момент? Он рассматривается относительно ЦМ ( некоего профиля в потоке среды ) или какой точки этого профиля?

 

[Иванов]

Давно известно , что причиной срыва штопора является недостаточная и не одинаковая жесткость полукрыльев..На критическом угле крутка разная и возникает разная подъёмная сила , которая и вращает аппарат.

Возможно...

Однако, на одной из первых лабораторных работ по аэродинамике, в помещении с демонстрационными пособиями, студентам показывают модель самовращения крыла на углах атаки больше критических. Природа этого явления схожа с вращением свободно падающей полоски бумаги - несимметричный срыв вихрей ( в данном случае, с консольной части крыльев ).

 

[Aleksfomik]

Такс. Эксперимент хоть и коряво, но провёл.
Экспериментальный образец на фото внизу.

Выяснилось:
1. Положение хорды пластинки примерно вдоль потока (с положительным углом атаки) является явно неустойчивым. Пластинка поднимая переднюю (по отношению к источнику потока) кромку стремиться увеличить угол атаки и встать к потоку под 90 градусов;
2. Положение хорды пластинки примерно поперёк потока - абсолютно устойчивое положение;
3. Если пластинку крутануть немного с большей угловой скоростью, пластинка поворачиваясь начинает успевать проскакивать устойчивое положение и начинается устойчивое вращение.

Щас состряпаю новый канал в тубике и выложу корявое видео эксперимента..

 

[mdp-shnik]

Пожалуйста прокоментируйте и доказательства если можно..

Пожалуйста, не заставляйте меня бесконечно повторять одно и то же. Крайнее (хотелось бы - последнее) объяснение в №989 и в №991.

 

[mdp-shnik]

Правильно ли понимаю, что Вы разделяете полную аэродинамическую силу и некий момент

Нет, не разделяю, т.к. полная сила есть сумма всех действующих сил.
Момент в идеальной жидкости вызван известной нам парой сил, а при реальном обтекании силой под передней кромкой. Во всех аэродинамических расчётах он присутствует. Для удобства для него берут среднюю аэродинамическую хорду в качестве плеча. А так момент по существу остаётся парой сил.

 

[mdp-shnik]

Никогда не спорь с дураками,

Золотые слова. Однако, чтобы не ошибиться, придётся немного поспорить. А вдруг человек не дурак, а просто заблуждается?

 

[mdp-shnik]

Aleksfomik поставил эксперимент и убедился, что равновесным положением пластинки является положение перпендикулярно потоку. Но он получил и новый результат. Он пальцами закрутил пластинку, и она начала вращаться, как в свободном полёте. Из этого следует интересный вывод.
Теперь мы не имеем права утверждать, всё дело в перемещении ЦД, который от передней кромки при нулевом угле атаки перемещается к центру пластинки. Если бы это было так, пластинка не смогла бы начать вращаться, так как по мере её дальнейшего вращения ЦД её будет возвращать в устойчивое положение, и чем ближе к нулевому углу атаки, тем сильнее. Возможны только колебания.

А вот аэродинамический момент тоже действует на устойчивость, но он изменяется с углом атаки мало, он почти постоянен. Поэтому при достаточно сильном толчке пластинка начинает вращение.

Зададимся вопросом: если на плоскопараллельной пластинке ЦД смещён к передней кромке, то что его туда смещает? Из соображений симметрии, особенно с точке зрения Ньютона, ЦД может быть только в центре. Ответ может быть только таким - нарушена симметрия обтекания. Как мы знаем, её может нарушить только кабрирующий аэродинамический момент. Больше в нашем запасе ничего нет.

Похоже, нам придётся поверить, что свободно летящую полосу бумаги вращает кабрирующий аэродинамический момент.

 

[Aleksfomik]

Похоже, нам придётся поверить, что свободно летящую полосу бумаги вращает кабрирующий аэродинамический момент.

🤔 Абсолютно точно!

Тока надо добавить: кабрирующим тот момент будет только относительно оси вращения, которая в нашем случае находится строго на пятидесяти процентах хорды пластинки.

Но относительно общепринятых двадцати пяти процентов хорды тот момент вполне возможно может быть и пикирующим.

 

[Aleksfomik]

Но относительно общепринятых двадцати пяти процентов хорды тот момент вполне возможно может быть и пикирующим.

Но это, кстати, тоже можно примерно в таком же не сложном эксперименте выяснить вполне достоверно.

 

[mdp-shnik]

Но относительно общепринятых двадцати пяти процентов хорды тот момент вполне возможно может быть и пикирующим.

Так говорить не правильно. В механике момент - это пара противоположно направленных одинаковых сил. Момент не имеет точки приложения. Он способен только вращать тело.
Когда говорят о моменте относительно 25% хорды, то имеют ввиду совсем другое. Это момент результирующей силы относительно выбранной точки.
Я заостряю на этом внимание, так как понимаю, что не все это знают.

В практической аэродинамике имеют дело с полной аэродинамической силой, а точнее ПС, которая является суммой всех давлений. Посмотрим, что будет с крылом, когда мы меняем ось, относительно которой считаем момент ПС. Если ось расположить перед ЦД, который является точкой приложения ПС, то момент при положительных углах атаки явно пикирующий. Если позади - то кабрирующий. А если ось расположить в ЦД? Момент будет равен нулю. В ЦД спрятан кабрирующий аэродинамический момент. Его не видно. Но мы его увидим другим способом.

 

[henryk]

крыло Суханова ДИСКОПЛАН2

-а если оболочку немного надуть?

=Сх не уменьшится ?

 

[mdp-shnik]

Посмотрим, может ли плоскопараллельная пластинка лететь прямо, если мы её отбалансируем. Сделаем самолётик, как показано на рисунке, без стабилизатора. На втором рисунке показан возможный баланс сил для равновесия. Его подберём правильной установкой соломинки. Запустим самолётик. Он не полетит, как бы мы ни передвигали соломинку и как бы мы ни старались его аккуратно запустить. Почему?

Смотрим на чертёж (рис. 5) и мысленно представим себе, что угол атаки увеличился. Аэродин. момент не изменился, ЦД остался на месте, но увеличилась подъёмная сила Y. Она возвращает угол атаки в прежнее положение. Вращение крыла происходит относительно его ЦМ. И оно продолжится в сторону уменьшения угла атаки. И если по инерции угол атаки станет отрицательным, то аэрод. момент мгновенно изменит знак и самолётик запикирует.

Когда мы поставим такой же плоский стабилизатор на хвост строго параллельно крылу, у самолётика появится некоторый диапазон возможностей немного пролететь прямо, т.к. стабилизатор буде возвращать его в правильное равновесное состояние.

 

[Aleksfomik]

Так говорить не правильно

Согласен. Но когда общаются два более-менее грамотных в обсуждаемой теме человека, то частенько они могут позволить себе говорить упрощённо, естественно надеясь на то, что собеседник поймёт, что термин применён упрощённый и что кое-что находится между строк.

 

[Иванов]

Та-а-ак...
Ветка переходит в новую фазу...
На этом этапе, пожалуй, уверенную победу над оппонентами одерживает секта приверженцев мифического "кабрирующего момента"...

Подожду развития событий. Чтобы мозг не вывихнуть совсем, пытаясь понять написанное...
Пока ясно одно: "суслик есть, но его не видно..."

 

[mdp-shnik]

Но когда общаются два более-менее грамотных в обсуждаемой теме человека

Я продолжу по-своему: ...их читают другие участники, которые могут чего-то понять не правильно.
Я иногда затеваю спор с упёртыми оппонентами, которые не могут возразить. Моя цель донести свою мысль до тех, кто меня читает. Тем более, что участник Иванов подсказал мне, что я тороплюсь и не всё достаточно объясняю.

 

[mdp-shnik]

Пока ясно одно: "суслик есть, но его не видно..."

Суслика как раз видно. Далее нужно увидеть, как он запускает присоединённый вихрь. Вот там придётся держать удар.

 

[Aleksfomik]

приверженцев мифического "кабрирующего момента"...

Ну почему же, мифического? Вполне себе реального. Только в случае с пластинкой он действует относительно опоры, которая находится на пятидесяти процентах хорды. И если продолжить этот эксперимент и дальше передвинув ось вращения с 50% на 25%, то вполне возможно, этот момент из кабрирующего преобразится в пикирующий. В результате чего пластина станет "флюгером.".