Рассуждения о природе подъемной силы крыла

[soklakov]

На основании приближенности уравнений Бернулли некоторыми делается вывод, что вся аэродинамика построена на глиняных ногах.
Жуковскйи видите ли, придумал математический прием, не имеющий отношения к реальности, и пошло-поехало.

Начнем с Жуковского и циркуляции.
"Циркуля́цией ве́кторного по́ля по данному замкнутому контуру Γ называется криволинейный интеграл второго рода, взятый по Γ."
Интеграл - это сумма. Контур Г - это поверхность крыла.
Итого, полная аэродинамическая сила равна сумме давлений на поверхности крыла. Ничего магического, никакого математического трюка. Сила есть сумма сил.
Взяв ее проекцию на плоскость перпендикулярную вектору скорости, полуим подъемную силу.

Уравнения Бернулли действительно приближенные. Аэродинамика уже давно решает уравнения Навье-Стокса, для стационарного случая осредененные по Рейнольдсу. Они вовсе не такие приближенные, как уравнения Бернулли. А доказательство того, что Уравнения Навье-Стокса описывают реальность являются одной из немногих проблем тысячелетия. Этот факт подсказывает нам, что у нас нет ни одного опровержения, что уравнения Навье-Стокса не описывают реальность. У нас просто нет строгого доказательства.

На десерт результаты сравнения панельного метода и CFD.
Да, панельный метод это приближение.
Все модели направильные, но некоторые - полезные.

 

[soklakov]

Пограничный слой не существует в реальности. Он появляется, когда модель трубулентности замыкается пристеночными функциями. Тогда появляется возможность рассуждать о величине пограничного слоя с точностью до тысячных милммиметра и о качестве его разрешения.
Последующие ислледования показывают, что если не разрешить как следует пограничный слой, то результаты эксперимента предсказать не получится. Откуда часто делает вывод, что все решает погранслой. Но не есть сущность сама по себе.

Действительно, для понимания природы подъемной силы неверно смотреть какие-либо параметры на удалении поднимаемой поверхности. Они лишь могут быть исопльзованы для вычисления, но не для понимания.
Понимание же на уровне МКТ. Молекулы газа бьют по поверхности - это и есть давление.
Если поверхность движется в воздухе, или воздух движется относительно поверхности - возникает деальта скоростей, которая для части молекул газа превращается в силу, давящую на поверхность, если воздух и поверхность сближаются, и силу, тянущую поверхность, если воздух отдаляется.

При этом направление скорости движения взиамодействует с наклоном поверхности. На 45 градусах мы взяли максимум, дальнейший поворот уменьшает проекцию площади на направление движения быстрее, чем растет площадь миделя.

Но на 10-20 градусахбольшинство профилей имеет кризис подъемной силы. Срыв вихрей создает на части задней поверхности не разряжение, с хаос, в среднем - ноль. И хотя дальнейший поворот листа фанеры после 20 градусов увеличивает подъемную силу, он еще более заметно увеличивает силу лобового сопротивления.

Поэтому никто не летает с крыльями под 45, смотрят нЕ максимум подъемной силы, а качество профиля. а оно как раз максимально на критическом угле атаки.

 

[Lapshin]

смотрят нЕ максимум подъемной силы, а качество профиля. а оно как раз максимально на критическом угле атаки.

Разве?
Всегда считалось, что максимум подъемной силв соответствует примерно 4 Схо, а максимальное качество (Су/Сх) - на 2 Схо.

 

[mpn]

У ЛА есть полётная масса и чем она отличается от веса ?

У ЛА (как и у всех тел) есть гравитационная масса. Зная которую мы можем высчитать Силу тяжести ЛА (mg).
Когда ЛА не летит и у него есть опора в виде ВПП, то на ВПП действует вес, который равен силе тяжести ЛА.
Когда ЛА летит и у него нет опоры в виде ВПП, то на ВПП не действует вес, вес на ВПП равен нулю.
Таким образом у ЛА нет веса и до и во время полета и никогда не было и не будет.
Если человек не тупой, то он в состоянии выучить, что вес принадлежит опоре, а не телу на опоре.

 

[Михаил-Нск]

Понимание же на уровне МКТ. Молекулы газа бьют по поверхности - это и есть давление.
Если поверхность движется в воздухе, или воздух движется относительно поверхности - возникает деальта скоростей, которая для части молекул газа превращается в силу, давящую на поверхность, если воздух и поверхность сближаются, и силу, тянущую поверхность, если воздух отдаляется.

Вот на верхней части профиля крыла поверхность сближается с воздухом, а давление ниже атмосферного (разрежение) и где логика? Молекулы бьют по крылу, а давление не растет, а падает. Или все таки воздух с его молекулами отдаляется от крыла с ростом скорости обтекания и тянет за собой крыло?
Да... тяжела физика на уровне МКТ. 🤣

 

[mpn]

Вот и я тоже жду , когда будет замена архаичному , но очень практичному Ан-2 , которому на следующий год будет уже 80 ?

Давно уже есть замена. Китайцы поставили на него новый движок и на один шпангоут удлинили фюзеляж. Шикарный самолет для полетов в малонаселенной местности (тайга например).

 

[mpn]

Подъёмная си́ла — составляющая полной аэродинамической силы, перпендикулярная вектору скорости движения тела в потоке жидкости или газа. Направление гравитации при этом не важно.

Составляющая?..... т.е. ПАС состоит из нее?
Перпендикулярная? . . . . . т.е. у воздушного шара ПС нет?
Ну если перпендикулярная, то сила тяжести самолета вообше не важна..... это такая херня, что на нее даже внимания можно не обращать, Да?
А во время полета есть поток? Можно поподробнее: Поток чего?

 

[mpn]

Пограничный слой не существует в реальности.

Дальше можно не читать.

 

[mpn]

Вы же сами всё рассказали .. ПС крыла - это сила , вызванная разницей давлений над и под крылом установившейся в результате взаимодействия поверхности профиля и воздуха ,обтекающего крыло ..Главный вопрос - это как обтекается, и в чём причина разности давлений .. И третье отсюда как считать ПС ?

Я такой херни не говорил. Я еще в здравом уме и в твердой памяти.
Я говорю всегда вот что:
1. Процесс обдува крыла потоком в АДТ и реальный полет -это два совершенно разные физические процессы.
2. Эти два разных процесса приводят к одному результату: к появлению на крыле силы (R). И в этом и заключается принцип обратимости.
3. Сила (R) создается из-за разности давлений под и над крылом, которое создается из-за сжатия и разжатия крылом воздуха.
4. ПС это проекция от силы (R ) на вертикаль: Fy = R*Cos(b), где (b) это угол между силой (R) и вертикалью.
=============================================================================================================
Вот это я говорю везде и всюду.... запомни и никогда не путай меня с малограмотными и плохо образованными.

 

[Vladimir1950]

Не волнуйтесь. Когда люди адекватны и хорошо ведут беседу, я тоже адекватен и виду беседу хорошо и уважительно.
Я стою на позициях того, что
- - если люди рассуждают о том: Как у крыла самолета образуется ПС?, то для начала они должны знать: Что такое ПС?
-----------------
Эту мысль я высказываю постоянно и вопрос этот задаю постоянно, но ответа нет.
Спрошу у вас: Что такое ПС? (в вашем понимании).
Согласитесь: прежде чем рассчитывать ПС - надо знать, что это?

Я вполне согласен с тем, что R это результирующая от суммы давлений вокруг профиля крыла. А ПС часть R перпендикулярная направлению движения=Rcosb//Всё как у классиков. Что тут нового? Только у классиков есть формула ПС , по которой я гарантированно рассчитаю эту ПС,и силу сопротивления и многое другое. И это хорошо подтверждается на летающих аппаратах, к расчету которых я приложил руки, вплоть до усилий на РУС. А вот Вашу формулу так и не вижу до сих пор.

 

[Vladimir1950]

А Вы лично тоже согласны с официальной версией причины ПС в аэродинамике - скорости ? На этом постулате основан весь расчёт ПС .. Вы тоже считаете , что ПСмах на носике профиля где Vмах ? Вы сами то что-нибудь построили по этим расчётам ?

Представьте себе:нет скорости-нет полета, а падение. Несколько раз испытал на себе, больше не хочу. Построил и успешно летает, а я уже нет.

 

[mpn]

Я вполне согласен с тем, что R это результирующая от суммы давлений вокруг профиля крыла.

Ну вот это уже хорошо, что вы хоть это понимаете. Это уже вам плюс.

 

[mpn]

А ПС часть R перпендикулярная направлению движения=R*cos(b) Всё как у классиков. Что тут нового?

А вот тут вы уже не понимаете. ПС не часть R, а ее проекция. И не хрен знает куда как у вас, а на вертикаль. Всегда на вертикаль.
Ваша классика - это всеобщая дурь. Самолет меняет направление полета, а ПС сохраняет угол 90° к вектору скорости..... умная такая? ДА?
Она вам нужна чтобы быть перпендикуляром? ДА? Вы создаете ПС для того, чтобы она была перпендикуляром? ДА? Т.е. вы строите самолет, для создания ПС, для того, чтобы она была перпендикуляром? ДА? Вам самому не смешно?
А то что у вас например 2000кг всегда направлены вниз..... вам до лампочки? ДА? Перпендикуляр - это наше все?
угол (b) - это у вас что?

 

[mpn]

Только у классиков есть формула ПС , по которой я гарантированно рассчитаю эту ПС,и силу сопротивления

Напишите вашу формулу..... очень интересно посмотреть?!!!

 

[mpn]

А вот Вашу формулу так и не вижу до сих пор.

У меня есть формула от Ньютона:
R = 2*pV²*S*Sin(a) - где (a) угол атаки
Fy = R* Cos(b) - где (b) угол вежду вертикалью и силой (R)
Fx = R* Sin(b)