Aerodynamika i Mechanika Lotu - Podstawowe pojęcia.

[marcin133]

Aerodynamika i Mechannika Lotu

 

Dlaczego szybowiec utrzymuje się w powietrzu? Zapewne większość zapytanych odpowie, że lot szybowca umożliwia siła nośna. To oczywiście prawda, jednak siła nośna nie jest jedyną siłą działającą na szybowiec. Oddziaływań, które trzeba wziąć pod uwagę, by zrozumieć mechanizm lotu i związane z nim zjawiska, jest nieco więcej. Warto je jednak poznać, by wiedzieć, co i dlaczego dzieje się z nami w powietrzu, jakie są tego przyczyny i jakie mogą być konsekwencje.

 

Powtórka z matematyki i mechaniki

 

Zanim zajmiemy się prawami aerodynamiki, przypomnijmy kilka pojęć niezbędnych do ich opisania. Zacznijmy od dosyć abstrakcyjnego pojęcia wektora, które ułatwi wyobrażenie sobie różnych zależności.

 

Wektor - Wektor to obiekt matematyczny, do określenia którego oprócz wartości liczbowej konieczny jest jego kierunek. Do dokładnego określenia wektora używane są jeszcze pojęcia zwrotu (wektory działające wzdłuż jednej prostej mają ten sam kierunek, jednak mogą mieć przeciwne zwroty) i punkt przyłożenia. Wektory nadają się świetnie do opisywania wielkości fizycznych - przemieszczenia („pięć kilometrów na północny wschód”), prędkości („z prędkością 20 km/s w kierunku Księżyca”), siły, przyspieszenia itd. Jak widać, wektory można rozpatrywać zarówno na płaszczyźnie (dwuwymiarowe), jak i w przestrzeni (trójwymiarowe). W naszych późniejszych rozważaniach rozpatrując zjawiska dotyczące obiektów trójwymiarowych będziemy czasem korzystać z wektorów dwuwymiarowych, opisujących sytuację tylko w jednej płaszczyźnie. Takie uproszczenie pomoże wyobrazić sobie zależności - zresztą tylko w ten sposób możemy narysować wektory...

 

Wektor działający wzdłuż konkretnej prostej, dla którego nie określa się punktu przyłożenia, to wektor przesuwny. Wektor o danym kierunku i zwrocie, który można przesuwać na dowolną prostą równoległą do jego kierunku, nazywa się wektorem swobodnym.

 

Wektory można dodawać, czego wynikiem będzie wektor o wypadkowej wartości, kierunku i zwrocie. Wektory działające wzdłuż przecinających się prostych (tzw. wektory zbieżne) można dodawać metodą równoległoboku lub dopełnienia do wielokąta. Wektor będący sumą dwóch wektorów działających wzdłuż prostych równoległych będzie miał wartość równą algebraicznej sumie wartości wektorów składowych, zaś jego linia działania przebiegać będzie przez punkt dzielący odcinek łączący linie działania wektorów składowych na części odwrotnie proporcjonalne do wartości tych wektorów.

 

Mówi się również o odejmowaniu wektorów - jednak jest to pojęcie nieco sztuczne, jeśli weźmiemy pod uwagę, że elementem charakterystyki wektora jest jego zwrot.

 

Ruch to zmiana położenia ciała względem pewnego układu odniesienia. Jeśli cząsteczki ciała poruszają się po torach będących liniami prostymi, mówimy o ruchu prostoliniowym, gdy nie są to linie proste, ruch jest krzywoliniowy. Gdy tory ruchu wszystkich cząsteczek ciała mają ten sam kształt i długość, ruch jest postępowy. Jeśli tor ruchu cząsteczek ma kształt okręgów, ruch nazywamy obrotowym.

 

Jeśli prędkość ciała jest wartością stałą, ruch jest jednostajny, jeśli nie - zmienny. Jeśli prędkość rośnie o stałą wartość w każdej jednostce czasu, ruch nazywamy jednostajnie przyspieszonym (jeśli prędkość spada - opóźnionym). Jednostką prędkości jest metr na sekundę [m/s], jednostką przyspieszenia - m/s?.

 

Zauważmy, że jeśli ciało porusza się ruchem jednostajnym po okręgu, to choć wartość bezwzględna prędkości jest stała, prędkość jako wielkość wektorowa jest w każdym punkcie okręgu inna - zmienia się jej kierunek. Wynika z tego, że ruchowi po okręgu towarzyszy przyspieszenie skierowane ku środkowi okręgu (stąd nazwa - przyspieszenie dośrodkowe).

 

Fundamentalne w fizyce pojęcie siły, choć znajome każdemu, nie jest łatwe do zdefiniowania. Siła jest wynikiem przyciągania bądź odpychania się ciał (przedmiotów). Można powiedzieć, że siła jest przyczyną ruchu, choć zjawisko ruchu może występować bez istnienia siły.

Precyzują to zasady dynamiki Newtona:

 

1. Jeżeli na ciało nie działa żadna siła lub siły działające na ciało równoważą się wzajemnie, ciało to pozostaje w spoczynku lub porusza się ruchem jednostajnym prostoliniowym.

 

2. Jeżeli na ciało działa stała siła niezrównoważona, to ciało porusza się ruchem jednostajnie przyspieszonym z przyspieszeniem wprost proporcjonalnym do wartości siły i odwrotnie proporcjonalnym do masy ciała.

 

3. Jeżeli jedno ciało działa na drugie z pewną siłą, to drugie ciało działa na pierwsze z siłą równą co do wartości, lecz przeciwnie skierowaną.

 

Jest jeszcze czwarta zasada, zwana prawem powszechnego ciążenia, głosząca, że dwa ciała przyciągają się wzajemnie z siłą wprost proporcjonalną do iloczynu ich mas i odwrotnie proporcjonalną do kwadratu odległości pomiędzy środkami ich mas. Dla nas istotna jest pewna szczególna, uproszczona wersja tej zasady z tylko jedną zmienną w postaci masy rozpatrywanego ciała, np. szybowca. Drugim ciałem jest Ziemia, zaś odległość, przy różnicy wysokości mierzonej w metrach czy nawet pojedynczych kilometrach, możemy uznać za stałą. Tak więc można przyjąć, że siła ciężkości działająca na szybowiec (na danej szerokości geograficznej) zależy „z dobrym fizycznym przybliżeniem” tylko od jego masy.

 

Pojęciem bardzo ważnym w naszych rozważaniach będzie moment siły.

 

Moment siły względem punktu (lub osi) jest równy iloczynowi wartości tej siły przez odległość punktu (lub osi) od linii działania siły (zwaną ramieniem siły). Ponieważ jednostką siły jest niuton [N], jednostką momentu jest [Nm]. Dawniej używano jednostek kG (kilogram-siła, ok. 9,81 N) i kGm.

 

Zauważmy, że dwie siły o przeciwnych zwrotach, równe co do wartości, działające wzdłuż dwóch różnych prostych równoległych (a nie wzdłuż tej samej prostej), nie równoważą się - w wyniku ich działania powstaje moment równy iloczynowi wartości siły przez odległość prostych. Takie siły nazywa się parą sił.

 

Jeżeli przy przemieszczeniu ciała na drodze o określonej długości działała na nie pewna siła, to mówimy, że została wykonana praca równa iloczynowi siły i pokonanej drogi. W szczególności jeśli wskutek działania siły 1 N ciało zostało podniesione na wysokość 1 m, mówimy, że została wykonana praca o wartości 1 dżula [J] - i dokładnie o taką wartość wzrosła energia potencjalna tego ciała.

 

Przypomnijmy tu wzory na energię potencjalną i kinetyczną:

 

energia potencjalna ciała względem pewnej wysokości równa jest iloczynowi masy ciała przez przyspieszenie ziemskie i ową wysokość (Ep=mgh),

 

energia kinetyczna to połowa iloczynu masy i kwadratu prędkości ciała (Ek = ? m v?).

 

Energia to zdolność do wykonania pracy, a więc po drodze z powrotem w dół ciało będzie mogło oddać uzyskaną energię lub zamienić ją na energię kinetyczną (prędkości). Czy to wam czegoś nie przypomina? Lecimy!

 

Kształty aerodynamiczne, geometria profili

 

Wpływ poruszającego się powietrza na opływane przez nie ciało (lub nieruchomego powietrza na ciało, które się w nim porusza - pamiętajmy, ruch jest pojęciem względnym) można zaobserwować na przykład wystawiając dłoń przez okno jadącego samochodu. To proste doświadczenie pozwala zaobserwować kilka istotnych faktów i wyciągnąć sporo ważnych wniosków. Im większa prędkość samochodu (i jednocześnie powietrza), tym większe odczuwamy siły. Kierunek i wartość siły zmienia się również w zależności od położenia dłoni: pęd powietrza może ją ciągnąć w dół lub w górę i jednocześnie do tyłu - albo wyłącznie do tyłu. Im większe pochylenie dłoni, tym bardziej pionowo skierowana jest siła - ale po przekroczeniu pewnego kąta pionowe działanie siły gwałtownie zanika. Ogólna wartość siły będzie znacznie mniejsza, gdy zaciśniemy pięść - większa, gdy dłoń będzie rozwarta. Taki „prywatny tunel aerodynamiczny” pozwolił nam właśnie na własnej skórze zaobserwować działanie siły nośnej, oporu, wpływ kąta natarcia i oderwanie strug. Pora teraz usystematyzować nasze obserwacje i podeprzeć je odrobiną teorii.

 

Zachowanie się ciała w opływającym je powietrzu zależy przede wszystkim od kształtu tego ciała. Kształty zapewniające pewne pożądane właściwości (np. mały opór, dużą siłę nośną) nazywamy kształtami aerodynamicznymi. W przypadku skrzydeł i usterzeń o własnościach aerodynamicznych decyduje przede wszystkim kształt przekroju równoległego do kierunku lotu, zwany profilem. W zależności od przeznaczenia płata i pożądanych charakterystyk stosowane są różne profile lotnicze - wklęsłowypukłe, płaskowypukłe, dwuwypukłe niesymetryczne i symetryczne, laminarne itd.

 

Dla każdego profilu określa się pewne charakterystyczne parametry. Są to:

 

- cięciwa © - odcinek określający długość profilu (szerokość płata), łączący najbardziej wysunięte punkty profilu (dla profili płaskowypukłych i wklęsłowypukłych jest to odcinek styczny do dolnych części profilu),

 

- grubość profilu (g) - największa odległość między górnym a dolnym obrysem profilu, mierzona prostopadle do cięciwy; najczęściej podawana w procentach cięciwy,

 

- nosek - punkt profilu najbardziej wysunięty do przodu,

 

- ostrze - punkt profilu najbardziej wysunięty do tyłu,

 

- szkieletowa profilu - linia łącząca środki okręgów wpisanych w profil,

 

- strzałka (f) - największa odległość szkieletowej od cięciwy, również podawana zwykle w procentach cięciwy,

 

- określa się także (w procentach cięciwy) położenie maksymalnej grubości (Xg) i strzałki profilu (Xf) oraz promień zaokrąglenia noska i ostrza.

 

- krawędź natarcia - Linia łącząca noski profili płata.

 

- krawędź spływu - zaś linia łącząca ostrza profili.

 

- kąt natarcia - Kąt zawarty między cięciwą a kierunkiem strug napływającego powietrza . Gdy krawędź natarcia skrzydła kieruje się ku górze, kąt natarcia jest dodatni, gdy ku dołowi - ujemny.

 

- kąt zaklinowania - Kąt zawarty pomiędzy cięciwą aerodynamiczną profilu skrzydła a cięciwą aerodynamiczną profilu statecznika poziomego.

 

Właściwości skrzydła zależą oczywiście nie tylko od jego profilu, ale również od innych parametrów: powierzchni, rozpiętości, wydłużenia, obrysu, kąta wzniosu i skosu, zbieżności, zwichrzenia geometrycznego.

 

- Rozpiętość - to odległość między końcówkami skrzydeł.

 

- Obrys skrzydła - może być prostokątny, trapezowy, eliptyczny, skośny, trójkątny (delta) czy wreszcie mieszany (np. prostokątno-trapezowy).

 

- Średnia cięciwa geometryczna - to stosunek powierzchni płata do rozpiętości.

 

- Wydłużenie - to w przypadku skrzydła prostokątnego stosunek rozpiętości do cięciwy, w przypadku skrzydeł o innych obrysach - stosunek kwadratu rozpiętości do powierzchni.

 

- Kąt wzniosu - to kąt pomiędzy płaszczyzną prostopadłą do (podłużnej) płaszczyzny symetrii szybowca a płaszczyzną cięciw.

 

- Kąt skosu - to dla skrzydła o stałej szerokości kąt między płaszczyzną prostopadłą do cięciwy środkowego profilu a krawędzią natarcia (dla skrzydła o zmiennej szerokości zamiast krawędzi natarcia bierzemy prostą łącząca punkty znajdujące się w odległości ? cięciwy od krawędzi natarcia).

 

- Zbieżność skrzydła - to stosunek cięciwy końcówki skrzydła do cięciwy przy kadłubie.

 

- zwichrzeniem skrzydła - mamy wtedy, gdy cięciwy profili w różnych miejscach płata nie leżą na jednej płaszczyźnie.

 

Siła nośna

 

Siła nośna - siła działająca na ciało poruszające się w płynie, prostopadła do kierunku ruchu. Najbardziej reprezentatywnym przykładem wykorzystania siły nośnej jest siła nośna skrzydła samolotu.

 

Siła nośna działa na skrzydła i usterzenie samolotu (rys.1), łopaty śmigła lub wirnika śmigłowca, na żagiel jachtu, jego ster, kil lub miecz, na łopatki turbin i sprężarek. Działa na lecące pociski i rakiety, określała też tor zejścia przy powrocie kapsuły dowodzenia Apollo. Dodatkowe skrzydła samochodów wyścigowych, wytwarzając siłę nośną skierowaną w dół, powodują zwiększanie docisku do jezdni, zwiększając przyczepność.

 

Siła nośna jest niekiedy czynnikiem szkodliwym i trzeba podejmować specjalne kroki, aby uniknąć jej wpływu. Na przykład kominy na Wyspach Brytyjskich, gdzie częste są silne wiatry, mają specjalne spiralne kołnierze z blachy, aby uniknąć pulsującej siły mogącej rozkołysać komin. Nie jest to bynajmniej siła oporu, ale zmienna (w takt odrywania się od komina zawirowań powietrza), prostopadła do kierunku wiatru siła, a więc – według przyjętej definicji – siła nośna.

 

Rys.1 Ilustracja pojęcia siły nośnej na przykładzie przekroju skrzydła samolotu

 

Definicja siły nośnej

 

Siła nośna jest składową siły aerodynamicznej powstającej przy ruchu ciała w płynie względem tego płynu, prostopadłą do kierunku ruchu.

 

Siłę nośną określa wzór:

 

 

gdzie:

 

Pz – wytworzona siła nośna (kG)

Cz – współczynnik siły nośnej, obliczony teoretycznie po raz pierwszy przez Żukowskiego, wyznaczany jednak głównie empirycznie, zależny od kąta natarcia, ale także od kształtu ciała.

ρ – gęstość płynu (powietrze na poziomie morza 1.225 kg/m3)(wg międzynarodowej atmosfery wzorcowej - na wysokości 0 m przy temperaturze +15 stopni Celsjusza wynosi 0,1249 kG•s2/m4)

S – powierzchnia skrzydła (m?)

V – prędkość ciała względem płynu (m/s)

 

przykład: Przy założeniu, że: S=30m2, V=180 km/h (50 m/s), ρ=0,125 kG•s2/m4, Cz=0,7 siła nośna wynosić będzie 3281 kG.

 

Powstawanie siły nośnej

 

Ogólne wnioski na podstawie zasad dynamiki Newtona

 

Siła nośna powstaje gdy ciało poruszające się względem płynu zmienia całkowitą ilość ruchu ( pęd ) otaczającego to ciało płynu w kierunku prostopadłym do tego ruchu.

 

Ciało działa wtedy na płyn siłą określoną przez drugą zasadę dynamiki. Płyn w reakcji działa na opływane ciało siłą o takiej samej wartości ale przeciwnym zwrocie (trzecia zasada dynamiki).

 

Siła ta jest bezpośrednio wynikiem ciśnień, występujących na powierzchni ciała. Ciśnienia te na skutek ruchu są różne dla różnych punktów tej powierzchni, a siła nośna jest składową sumy wektorowej wszystkich elementarnych sił, wynikających z działania ciśnień na odpowiadające im elementarne powierzchnie ciała.

 

Jeżeli zmiana ruchu płynu następuje w kierunku prostopadłym do kierunku ruchu ciała względem płynu, to z zasad dynamiki wynika:

 

 

gdzie:

 

Pz - siła nośna

m – masa płynu, którego prędkość uległa zmianie,

Vz – średnia zmiana prędkości płynu w kierunku prostopadłym do ruchu ciała.

t - czas

 

Nie znając 'm' ani 'Vz' nie można z tego wzoru obliczyć siły nośnej. Można jednak oszacować jakiego rzędu jest wielkość obszaru płynu, który bierze udział w jej powstawaniu. W czasie ‘t’ przez obszar ten przepływa masa płynu ‘m’, a zatem biorąc pod uwagę poprzednią zależność:

 

 

- można ocenić, że – dla przykładu - dla samolotu o wadze setek ton lecącego z prędkością kilkuset km/h i przy stosunku prędkości 'Vz' do prędkości lotu rzędu bezwymiarowej miary kąta natarcia, czyli 0.1, masa powietrza, której pęd ulega zmianie prostopadłe do kierunku lotu – jest rzędu dziesiątek ton na sekundę, co odpowiada dziesiątkom tysięcy metrów sześciennych powietrza na sekundę.

 

Siła działająca na ciało poruszające się w płynie zależy zatem nie tylko od bezpośredniego otoczenia ciała, ale od obszaru płynu znacznie większego od rozmiarów poruszającego się ciała.

 

Gdyby zmiana prędkości ’Vz’ polegała na przyroście modułu tej składowej od zera do 'Vz’, za skrzydłem pozostawał by poruszający się w kierunku prostopadłym do wytwarzanej siły nośnej z prędkością ‘Vz’ strumień powietrza, którego masa powiększała by się w każdej sekundzie o ‘m’. Ten przyrost energii kinetycznej płynu stwarzałby opór indukowany przez siłę nośną określony (w przybliżeniu) zależnością:

 

 

Doświadczenia, tak jak i rezultaty rozważań aerodynamiki teoretycznej wskazują jednak, że tak nie jest: opór indukowany jest zależny od wydłużenia skrzydła i dla dużych wydłużeń jest zdecydowanie mniejszy, natomiast dla wydłużenia nieskończenie dużego zdąża do zera.

 

Wynika z tego, że zmiana ruchu powietrza nie polega tylko na wytwarzaniu przez skrzydło 'podmuchu' w stronę przeciwną do siły nośnej (ang. 'downwash'), lecz także albo w przeważającej mierze na zmianie kierunku przepływu, czyli zmianie zwrotu prostopadłej do kierunku ruchu profilu składowej prędkości.

 

Powietrze przed profilem ma już zatem tę składową (ang.'upwnwash') o zwrocie takim, jaki ma siła nośna, natomiast za profilem - składową o tym samym kierunku lecz o przeciwnym zwrocie.

 

Teoria ruchu płynu opływającego ciało

 

Ruch opływającego ciało płynu opisuje mechanika płynów, stosująca zasady Newtona i prawa termodynamiki już do elementów płynu poruszającego się w określonym warunkami brzegowymi obszarze.. Rozwiązanie jej ogólnych równań, a tym samym wyznaczenie prędkości, ciśnień, gęstości i temperatury płynu w funkcji współrzędnych i czasu uznaje się za jeden z najważniejszych problemów współczesnej fizyki.

 

Zastosowanie komputerów o dużych mocach obliczeniowych pozwala obliczyć cyfrowo parametry płynu z dostateczną dokładnością w wymaganym obszarze i określić na przykład działające na konstrukcję samolotu ciśnienia i temperatury płynu, co pozwala także określić wszystkie interesujące siły i momenty.

 

Metody cyfrowe stosowane są przy obliczeniach dotyczących samolotów o wysokich osiągach lub niekonwencjonalnych konfiguracjach.

 

Mechanizm powstawania siły nośnej

 

W przypadku płynu doskonałego i przepływu płaskiego, co odpowiada nieskończenie dużemu wydłużeniu skrzydła, moduły składowych ‘Vz’( o których mowa w punkcie „Ogólne wnioski na podstawie zasad dynamiki Newtona”) są w stanie ustalonym identyczne. W tym przypadku różnica całkowitej ilości ruchu przepływającego płynu w kierunku prostopadłym do kierunku niezakłóconego przepływu między płaszczyzną X1-X1 a X2-X2 (rys.2) powoduje (oczywiście za pośrednictwem ciśnienia płynu) powstanie siły nośnej. Wartość tej siły przy opływie cieczą doskonałą z prędkością dużo niższą od prędkości dźwięku dana jest teoretycznym wzorem Żukowskiego dla profilu Żukowskiego:

 

 

Obliczenie energii płynu w płaszczyznach X1-X1 i X2-X2 wskazuje, że w przypadku cieczy doskonałej i przepływu płaskiego nie zachodzi zmiana energii cieczy na skutek generowania siły nośnej, czyli brak powodowanego w ten sposób oporu .

 

Dla innych profili i płynów takich, jak powietrze i woda, wartości współczynnika Cz są w rzeczywistości zbliżone.

 

Przepływ wokół profilu wytwarzającego siłę nośną charakteryzuje się powstaniem szczególnych pól ciśnień i prędkości, przy czym pole prędkości musi mieć różną od zera cyrkulację.

 

Na poglądowym szkicu (rys.2) przedstawiony jest przepływ płaski wokół profilu wytwarzającego siłę nośną. Pokazany jest tu układ ciśnień i związane z nim pole prędkości, które oznaczać się musi (gdy istnieje siła nośna) istnieniem cyrkulacji, będącej charakterystyczną cechą takiego pola prędkości, którego składową jest ruch okrężny; cyrkulacja jest wtedy sumą iloczynów składowej prędkości stycznej do pokazanej na rysunku niebieskiej obejmującej profil krzywej przez długości odpowiadających elementarnych odcinków tej krzywej (i jest taka sama dla każdej innej krzywej zamkniętej obejmującej ten profil). Pokazany na rys.2 przebieg linii prądu i rozkład ciśnień dotyczy stanu ustalonego.

 

Bezpośrednio po rozpoczęciu ruchu z daną prędkością i kątem natarcia przepływ jest bezcyrkulacyjny i siła nośna nie występuje (rys.3). Taki przepływ jest jednak niestabilny; na krawędzi spływu zachodzi gwałtowna zmiana kierunku ruchu płynu, co prowadzi do formowania się tak zwanego wiru początkowego (rys.4), który w pewnym momencie odrywa się i oddala wraz z przepływem od profilu, w wyniku czego - jako swoista reakcja -wokół profilu pojawia się cyrkulacja i omówiony wyżej stan ustalony, charakteryzujący się między innymi tak zwanym "spływem na ostrzu", czyli gładkim przejściem krawędzi spływu profilu (rys.5). Ilość ruchu okrężnego wokół profilu, określona wartością cyrkulacji i proporcjonalnej do niej siły nośnej, ma ten sam moduł lecz przeciwny kierunek, jak ilość ruchu okrężnego oddalającego się wiru startowego.

 

Każda zmiana prędkości lub kąta natarcia powoduje powstanie i oderwanie się wiru, zmniejszającego lub zwiększającego cyrkulację i siłę nośną.

 

Pojęcie cyrkulacji ma istotne znaczenie dla zrozumienia procesu powstawania siły nośnej i jest też przydatne dla niektórych obliczeń; szczegółowiej ta sprawa omówiona jest w artykule powstawanie siły nośnej.

 

Rys.2 Szkic opływu profilu

 

Rys.3 Szkic opływu profilu na początku ruchu, bez cyrkulacji

 

Rys.4 Szkic nieustalonego opływu profilu

 

Rys.5 Szkic opływu profilu z cyrkulacją

 

Rys.6 Szkic powierzchni wirowej za płatem.

 

Rys.7 Model układu wirów za płatem.

 

Rys.8 Poglądowy szkic przedstawiający naddźwiękowy opływ płaskiego profilu wytwarzającego siłę nośną.

 

Siła nośna płata o skończonym wydłużeniu

 

Doświadczenia wykazują, że w opływie płynem lepkim za płatem wytwarzającym siłę nośną występuje cienki obszar silnie zawirowanego płynu, który może być uważany za „powierzchnię wirową”. Rozdziela się ona w pewnej odległości od płata wzdłuż płaszczyzny symetrii i zwija w dwa tak zwane wiry krawędziowe. Suma wirowości po każdej stronie płaszczyzny symetrii, mierzona wartością cyrkulacji (oznaczonych kolorem czerwonym na rys.6), jest równa wartości cyrkulacji wokół profilu (oznaczonej kolorem zielonym na tym rysunku) w płaszczyźnie symetrii, gdzie cyrkulacja ta osiąga maksimum.

 

Istnienie powierzchni wirowej - lub w przypadku modelu uproszczonego, gdzie zakłada się opływ cieczą doskonałą a powierzchnię wirową zastępuje w celu obliczeń układem wielu tzw. wirów podkowiastych (rys.7)- implikuje rozpraszanie energii w postaci energii kinetycznej wirów swobodnych. Powstaje zatem opór związany ze współczynnikiem siły nośnej, zwany oporem indukowanym. Dla płata nośnego mającego optymalny kształt obrysu zewnętrznego współczynnik oporu indukowanego wyraża się wzorem:

 

 

gdzie λ nazywa się wydłużeniem skrzydła i określone jest zależnością:

 

 

gdzie:

 

l - rozpiętość skrzydła (odległość pomiędzy końcówkami),

S - pole jego powierzchni,

Cz – współczynnik siły nośnej

 

 

Mechanizm powstawania tego oporu pokazany jest graficznie na rys.7

 

Uzasadnia to stosowanie długich wąskich skrzydeł u szybowców i innych latających z wykorzystaniem dużych współczynników siły nośnej samolotów, a także wskazuje przyczynę, dla której współczesny wyczynowy jacht żaglowy ma smukły kil, miecz i ster - oraz wysokie i wąskie żagle. Przy pewnych założeniach dodatkowych minimalny dla danego wydłużenia opór indukowany uzyskuje się dla eliptycznego obrysu płata; taki obrys miał słynny w latach Drugiej Wojny Światowej myśliwiec Spitfire.

 

Siła nośna przy prędkości naddźwiękowej

 

Powstawanie siły nośnej przy prędkości naddźwiękowej wyjaśnia się (i w prostszych przypadkach oblicza) stosunkowo prosto na podstawie własności gazów doskonałych oraz fal uderzeniowych i rozrzedzeniowych. Współczynnik siły nośnej Cz jest tu też w przybliżeniu liniowo zależny od kąta natarcia, lecz jego pochodna względem tego kąta jest zdecydowanie mniejsza niż w przepływie z małymi prędkościami i szybko maleje wraz ze wzrostem prędkości.

 

..........

 

Wspomniane na początku doświadczenie z dłonią wystawioną przez okno jadącego samochodu pokazało, że siła nośna rośnie wraz ze wzrostem kąta natarcia - spowodowane jest to rosnącą różnicą prędkości przepływów. Zauważmy, że profil możemy również ustawić pod takim kątem, że prędkości przepływów będą równe - zaniknie różnica ciśnień i siła nośna; kąt taki zwany jest kątem zerowej siły nośnej. Przy kątach mniejszych siła nośna będzie skierowana w dół. Niezerowe kąty natarcia spowodują też powstawanie różnicy prędkości, ciśnień a więc i siły nośnej na profilu symetrycznym!

 

Wracając do doświadczenia z dłonią, wzrost siły nośnej towarzyszy wzrostowi kąta natarcia tylko do pewnego kąta, po przekroczeniu którego siła nośna gwałtownie maleje. Spowodowane jest to oderwaniem strug na górnej powierzchni profilu - kąt, przy którym siła nośna ma wartość maksymalną, zwany jest kątem krytycznym. Warto dodać, że w zależności od kształtu profilu, oderwanie strug może nastąpić stopniowo bądź też bardzo gwałtownie - ten drugi przypadek jest typowy dla profili laminarnych.

 

Opływowi powietrza wokół ciała towarzyszą także - niestety - opory, co również łatwo stwierdzić doświadczalnie. Rozważmy najpierw opory powstające na naszym nieskończenie długim skrzydle. Nietrudno sobie uzmysłowić, że ciało o powierzchni gładkiej napotyka na opór mniejszy, niż ciało chropowate, a ciało o kształtach bardziej zwartych stwarza mniejszy opór niż ciało bardziej „rozłożyste”. Mamy więc do czynienia z oporem tarcia i oporem kształtu.

 

- Opór tarcia - spowodowany jest lepkością opływającego skrzydło powietrza - zauważmy, że cząsteczki powietrza stykające się ze skrzydłem wskutek lepkości przylegają do niego, a więc mają względem niego prędkość równą zeru; prędkość zbliżoną do prędkości przepływu niezakłóconego mają dopiero cząsteczki znacznie od skrzydła oddalone. W bezpośredniej bliskości powierzchni skrzydła znajduje się zatem warstwa, w której prędkość powietrza rośnie od zera do prędkości przepływu - jest to tzw. warstwa przyścienna. Jej grubość jest najmniejsza na krawędzi natarcia i rośnie w stronę krawędzi spływu, dochodząc do kilku milimetrów. Ze względu na różnice prędkości, cząsteczki powietrza w warstwie przyściennej zderzają się ze sobą - tak powstaje siła skierowana zgodnie z kierunkiem prędkości przepływu, nazywana oporem tarcia.

 

Przepływ powietrza w warstwie przyściennej może mieć charakter spokojny, warstwowy - czyli laminarny, dający mały opór, lub turbulentny - czyli burzliwy, pełen zawirowań, powodujący opór kilkakrotnie większy. Przepływ laminarny występuje zazwyczaj od krawędzi natarcia skrzydła do maksymalnej grubości profilu, później zaś staje się turbulentny. W celu zmniejszenia oporu tarcia stworzono więc tzw. profile laminarne, odznaczające się przesunięciem maksimum grubości do około połowy cięciwy (w profilach klasycznych maksimum grubości znajduje się w ok. 1/4 cięciwy). Profile laminarne mają też jednak swoje wady - wymagają utrzymania powierzchni skrzydła w nienagannej czystości, a oderwanie strug następuje na nich bardzo gwałtownie, nie są więc one stosowane w szybowcach szkolnych, a jedynie w szybowcach wyczynowych.

 

- Opór kształtu - zależy od kształtu ciała (jak sama nazwa wskazuje), a także od jego wielkości i położenia w stosunku do opływającego powietrza. Oczywistą jego przyczyną są zderzenia cząsteczek powietrza z czołową powierzchnią ciała oznaczające wzrost ciśnienia, to jednak nie wszystko. Istotne jest również ukształtowanie strony „zawietrznej” - bryły opływowe dają minimalne zakłócenia przepływu, inne kształty wytwarzają za sobą zawirowania, w których cząsteczki powietrza poruszają się ze zwiększoną prędkością, a to, jak już wiemy, wiąże się ze spadkiem ciśnienia. Zwiększona w ten sposób różnica ciśnień między przednią a tylnią częścią ciała oznacza zwiększony opór. Przykładem wpływu kształtu na opór niech będą współczynniki oporu cx kilku brył: płaska płytka - 1,1, kula - 0,2, profil lotniczy - 0,04.

 

Wzór określający siłę oporu aerodynamicznego skrzydła ma postać:

 

Pz=? ρ S v? cx, gdzie

 

Pz - siła oporu,

ρ - (ro) gęstość powietrza,

S - powierzchnia skrzydła,

v - prędkość ruchu,

cz - bezwymiarowy współczynnik siły oporu, zależny od kształtu i kąta natarcia profilu.

 

Do tej pory mówiliśmy o oporach występujących na idealnym skrzydle o nieskończonej długości - takie oczywiście nie istnieje. Zauważmy, że w przypadku skrzydła o skończonej długości różnica ciśnień na dolnej i górnej powierzchni skrzydła, konieczna dla powstania siły nośnej, powoduje również przepływ powietrza z dołu do góry wokół końcówki skrzydła. Towarzyszy temu przemieszczanie się powietrza poprzecznie do kierunku ruchu szybowca, wzdłuż skrzydła - na dolnej powierzchni w kierunku końca, na górnej zaś w kierunku kadłuba. W wyniku tego wypadkowy kierunek prędkości opływu skrzydła jest lekko odchylony od kierunku ruchu szybowca, a za końcówkami skrzydła powstają tzw. wiry brzegowe. Wprowadzenie powietrza w ruch wirowy dokonuje się kosztem dodatkowego oporu, zwanego oporem indukowanym. Podstawowym sposobem zmniejszenia oporu indukowanego, stosowanym w szybowcach, jest duże wydłużenie skrzydeł. Inny środek to dodatkowe, pionowe powierzchnie aerodynamiczne na końcówkach skrzydeł, wytwarzające różnicę ciśnień hamującą przepływ powietrza - tzw. winglety - czy innego rodzaju rozpraszacze wirów brzegowych.

 

Oczywiście, skrzydło nie jest jedynym źródłem oporów szybowca - opór stawia również kadłub, usterzenie, podwozie itd. Łączne opory wszystkich części szybowca oprócz skrzydła nazywamy oporem szkodliwym. Dodatkowo mamy do czynienia z tzw. oporem interferencyjnym, wynikającym z wzajemnego zakłócania opływów przez łączące się ze sobą elementy szybowca, np. skrzydło i kadłub. Przy dużych - okołodźwiękowych - prędkościach lotu w grę wchodzi jeszcze opór falowy, jednak ten na razie pominiemy.

 

Urządzenia aerodynamiczne

 

Podstawowymi urządzeniami aerodynamicznymi, w które musi być wyposażony każdy szybowiec, są stery. Umożliwiają one zmianę toru lotu szybowca - wykonywanie zakrętów i zmianę kąta pochylenia toru lotu. Sterownie szybowcem odbywa się poprzez wytworzenie siły aerodynamicznej na powierzchniach sterowych, która względem środka masy szybowca daje moment obracający go wokół osi pionowej, podłużnej lub poprzecznej. Wytworzenie siły aerodynamicznej następuje dzięki zmianie wysklepienia profilu, w którego skład wchodzi powierzchnia sterowa (lub zmianie kąta natarcia profilu w przypadku usterzenia płytowego).

 

Klasyczny szybowiec wyposażony jest w trzy rodzaje powierzchni sterowych: usterzenie wysokości, powodujące zmianę kąta nachylenia szybowca, usterzenie kierunku, powodujące odchylenie dziobu szybowca w prawo lub w lewo oraz lotki, pozwalające przechylić szybowiec na prawe lub lewe skrzydło. (Tu drobna uwaga mnemotechniczna, dotycząca obowiązujących w lotnictwie nazw zmiany orientacji:

 

- pochylenie - to obrót wokół osi poprzecznej - nos w dół,

 

- przechylenie - wokół osi podłużnej - jak słup, czyli w bok,

 

- odchylenie - wokół osi pionowej - „od kurrsu&dquo;, czyli w prawo lub w lewo. Tak chyba łatwiej zapamiętać.)

 

Usterzenie wysokości umieszczone jest (zazwyczaj) na ogonie szybowca i składa się z nieruchomego statecznika poziomego oraz zamocowanego doń zawiasowo steru wysokości. Wychylenie drążka sterowego od siebie powoduje wychylenie steru wysokości w dół i zarazem wysklepienie profilu usterzenia wysokości ku górze. Powoduje to powstanie dodatniej siły nośnej, a co za tym idzie, momentu podnoszącego ogon szybowca ku górze a dziób pochylającego ku dołowi. Po ściągnięciu drążka na siebie ster wysokości unosi się, profil wysklepia się ku dołowi, na usterzeniu powstaje ujemna siła nośna dająca moment opuszczający ogon i unoszący dziób.

 

Uniesieniu dziobu szybowca towarzyszy zwiększenie kąta natarcia skrzydła, a zatem siły nośnej i (uwaga!) oporu, z czym wiąże się chwilowe wznoszenie, ale przede wszystkim spadek prędkości. Pochylenie dziobu oznacza zmniejszenie kąta natarcia, siły nośnej oraz oporu i wzrost prędkości. Ważna praktyczna uwaga dla początkujących: ster wysokości (i pochylenie szybowca) służą do regulowania prędkości lotu, a nie prędkości opadania.

 

Usterzenie kierunku, składające się ze statecznika pionowego i steru kierunku, również znajduje się na ogonie szybowca. Wciśnięcie któregoś z pedałów orczyka powoduje wychylenie steru kierunku w prawo lub w lewo, wysklepienie profilu, powstanie siły aerodynamicznej oraz momentu odchylającego dziób szybowca w prawo lub w lewo i w konsekwencji wejście szybowca w zakręt.

 

Lotki to powierzchnie sterowe zamocowane zawiasowo na krawędzi spływu skrzydeł w pobliżu końcówek (choć lotki mogą zajmować i połowę długości skrzydła). Wychylenie drążka w prawo powoduje wychylenie prawej lotki ku górze, a lewej ku dołowi - i odwrotnie. Wychylenie lotki w dół powoduje z kolei wysklepienie profilu i wzrost siły nośnej na tym skrzydle, podczas gdy siła nośna drugiego skrzydła maleje ze względu na zmniejszenie wysklepienia profilu przez wychyloną ku górze drugą lotkę. Asymetria siły nośnej skrzydeł powoduje powstanie momentu przechylającego szybowiec (po wychyleniu drążka w prawo na prawe skrzydło, po wychyleniu drążka w lewo - na lewe).

 

Ze zwiększeniem wysklepienia wypukłego profilu skrzydła wiąże się jednak nie tylko wzrost siły nośnej, ale i wzrost oporów - kształtu i indukowanego (wychylenie lotki w górę na drugim skrzydle również powoduje wzrost oporu, jednak w mniejszym stopniu). Powoduje to powstanie momentu odchylającego szybowiec w stronę skrzydła idącego ku górze - tzw. momentu oporowego lotek. Zjawisko to jest niekorzystne, gdyż np. utrudnia wprowadzenie szybowca w zakręt. Zapobiega się temu stosując różnicowe wychylenie lotek - dzięki odpowiedniej konstrukcji układu sterowania, wychylenie lotki w dół jest mniejsze niż jednoczesne wychylenie drugiej lotki w górę, opory na obu skrzydłach są takie same i moment oporowy nie występuje.

 

Do urządzeń sterujących lotem szybowca zaliczyć można również hamulce aerodynamiczne. Mają one zazwyczaj postać prostopadłych do podłużnej osi szybowca płytek o długości ok. 1 metra wysuwanych z górnej i dolnej (czasem tylko z górnej) powierzchni skrzydła. Działanie takich hamulców jest dwojakie: po pierwsze, wysunięte powierzchnie stawiają dodatkowy opór aerodynamiczny, po drugie zaś powodują zanik siły nośnej na zajmowanej przez nie części rozpiętości płata. Konsekwencją jest zwiększenie prędkości opadania własnego szybowca, nawet do kilkunastu metrów na sekundę.

 

Urządzenia odciążające układ sterowania

 

Wychylenie którejkolwiek z powierzchni sterowych wiąże się z powstaniem działającej na nią siły aerodynamicznej, która względem osi obrotu powierzchni daje moment przeciwstawiający się wychyleniu, zwany momentem zawiasowym. Momenty zawiasowe są oczywiście niekorzystne, gdyż ich pokonanie wymaga od pilota użycia dużej siły, co zwłaszcza w długich lotach byłoby męczące. Dla zmniejszenia momentów zawiasowych sterów stosuje się ich wyważenie aerodynamiczne (kompensację), polegające na umieszczeniu części powierzchni sterowej przed osią obrotu. Gdy jest to tylko brzegowa część powierzchni, mówimy o wyważeniu brzegowym, gdy zaś części powierzchni sterowej wysunięta jest przed oś obrotu na całej (lub prawie całej) długości, mamy do czynienia z wyważeniem osiowym. Innym sposobem odciążenia jest zastosowanie klapki odciążającej czyli tzw. fletnera. Klapka ta, umieszczona na krawędzi spływu powierzchni, wyposażona jest w układ mechaniczny powodujący jej wychylanie w stronę przeciwną do wychylenia powierzchni sterowej. Ze względu na niewielką powierzchnię klapki, pojawiająca się na niej siła aerodynamiczna jest o wiele mniejsza od siły pojawiającej się na powierzchni sterowej i nie ma wielkiego wpływu na ogólny moment pochylający usterzenia. Jednak dzięki temu, że ramię tej siły względem osi obrotu powierzchni sterowej jest znacznie dłuższe od ramienia siły działającej na powierzchnię sterową, moment od fletnera równoważy moment zawiasowy. Podobnym, lecz inaczej działającym urządzeniem jest klapka wyważająca (trymer) steru wysokości. Wychylenie trymera względem powierzchni sterowej ustalane jest przez pilota za pomocą połączonej z nim cięgłem dźwigni. Ustawienie trymera w określonym położeniu powoduje, że (przy puszczonym drążku) siły aerodynamiczne wychylają ster do położenia, w którym momenty względem osi obrotu steru od trymera i powierzchni sterowej równoważą się. Trymer pozwala zatem zmniejszyć lub całkowicie zlikwidować siłę jaką należy wywierać na drążek dla utrzymania pożądanego pochylenia (a więc i prędkości) szybowca.

 

Urządzenia zwiększające maksymalny współczynnik siły nośnej

 

W szybowcach wyczynowych, odznaczających się dużymi prędkościami przelotowymi i doskonałościami, stosuje się skrzydła o cienkich profilach i małych współczynnikach oporu aerodynamicznego. Niestety, cienkie profile mają też mniejszy od grubych współczynnik cz i cz max. Konsekwencją jest duża prędkość minimalna vmin, co jest niekorzystne zarówno w przypadku lądowania, jak i krążenia w kominach. Aby umożliwić zwiększenie cz max przy małych prędkościach, skrzydła szybowców i samolotów wyposaża się w ruchome elementy, dostosowujące charakterystykę płata do sytuacji przez zmianę wysklepienia płata, przeciwdziałanie oderwaniu strug i powiększenie powierzchni skrzydeł. Urządzeniami tymi są (między innymi) klapy i sloty.

 

- Klapy - to ruchome powierzchnie umieszczone na krawędzi spływu skrzydła między lotkami a kadłubem. Istnieje kilka rodzajów klap, m.in.:

 

* klapy zwykłe - zamocowane zawiasowo, wychylając się w dół zwiększają wysklepienie profilu,

* klapy krokodylowe - płaskie płyty wychylające się spod dolnej powierzchni skrzydła, dając efekt efekt nieco większy niż zwykłe, przede wszystkim powodują większy opór,

* klapy szczelinowe - wykonane podobnie jak zwykłe, jednak przy ich wychyleniu między skrzydłem a klapą tworzy się szczelina, przez którą na górną powierzchnię klapy wypływa z dużą prędkością powietrze, zapobiegając oderwaniu strug,

* klapy przesuwne (poszerzacze) - wysuwając się w tył zwiększają powierzchnię płata,

* klapy Fowlera - przesuwając się po specjalnej prowadnicy, jednocześnie wysklepiają profil, powiększają powierzchnię i otwierają szczelinę,

* ...itp, itd - kilka rodzajów jeszcze by się znalazło.

 

- Sloty (skrzela) - zaokrąglone listwy umieszczone przed krawędzią natarcia skrzydła tworzą odpowiednio wyprofilowaną szczelinę. Powietrze przepływające przez szczelinę wypływa ze zwiększoną prędkością na górną powierzchnię płata, przez co możliwe jest uzyskanie większych kątów natarcia bez oderwania strug. Sloty mogą być ruchome (zamykane), jak np. w samolocie PZL-110 Koliber, mogą być również stałe jak w samolocie PZL-104 Wilga. W szybowcach slotów raczej się nie stosuje.

 

Warto dodać, że wychylenie klap zwiększa cz max, nie ma jednak wpływu na krytyczny kąt natarcia, natomiast otwarcie slotów zwiększa zarówno cz max, jak i krytyczny kąt natarcia.

 

Tekst ten jest cytatem tekstu ze strony www.szybownictwo.enter.prv.pl! autor anonimowy.

Tekst wstawiłem bezpośrednio na naszą stronę jako cytat celem możliwości wyszukiwania pojęć w wyszukiwarce forum oraz jako tekst służący nauczaniu.

Źródło: Wikipedia

[bubu2]

Myślę, że wiele z podanych pojęć należałoby rozwinąć, bo można by wyciągać z ich brzmienia mylne wnioski. Przykład pierwszy z brzegu-profil laminarny i opływ burzliwy w warstwie przyściennej. To co robi turbulator i po co go stosujemy? Wiele pojęć należy rozwinąć. Nie zawsze to co sie dzieje w mikroskali (modelarstwo) odpowiada zjawiskom ze skali wielkiej (jak w procesach chemicznych), etc, etc. I jeszcze, wspomniana w linku strona zawiera w swych treściach wiele błędów (jak wszystko, co się pisze wymaga korekty i redakcji technicznej i naukowej) . "Twórczość internetowa" często tego starego wynalazku nie stosuje. Należy uważnie czytać. pozdr.

[marcin133]

Jak najbardziej zachęcam do przedstawiania własnych propozycji, poprawek, wyjaśnień. Tekst można uzupełnić lub poprawić. Można wykonywać aktualizację pierwszego postu w temacie tak aby wiadomości w nim zawarte były zgodne i faktyczne.

[Patryk Sokol]

Piekna sprawa taki tekst

 

Znalazlem jednak jeden blad, w czesci dotyczacej sily nosnej.

Pomija sie tam drugi czynnik tworzacy sile nosna, czyli odchylenie strug powietrza do dolu.

Zeby uzmyslowic sobie o czym mowie to wyobrazcie sobie profil pod postacia wygietej plaskiej plytki.

W takim profilu nie ma roznicy w drodze przebywanej przez powietrze na gornej jak i na dolnej powierzchni profilu, a wiec roznica cisnien, przy zerowym kacie natarcia, rowna jest zeru (no niech bedzie, jest zblizona do zera). Sila nosna, jednak wystepuje i jest wywolana wlasnie odchyleniem strug do dolu.

[bubu2]

Płaska płytka również lata (różne Żaczki i płaskie depronowce), choć nie posiada profilu, więc opis powstawania siły nośnej jest niepełny.

[Patryk Sokol]

Po pierwsze plaska plytka to profil jak kazdy inny, po drugie jest zlym przykladem, bo przy zerowym kacie natarcia, nie wytwarza sily nosnejj, a po zmianie kata juz roznica sie pojawia.

[Wojtass_nt]

Płaska płytka również lata (różne Żaczki i płaskie depronowce), choć nie posiada profilu, więc opis powstawania siły nośnej jest niepełny.

 

Płaska płytka nie wytwarza siły nośnej.

 

edit: sorry. Nie zauważyłem, że Patryk już o tym napisał.

[Ładziak]

A co wytwarza?

 

Psujecie fajny temat...

[bubu2]

Patryk Sokol,

No pewnie. Płaska płytka to profil PP007. Jak każdy inny. A co z profilem symetrycznym na zerowym kącie natarcia?

Wojtass_nt

Czy umiesz czytać? Czy ja napisałem, że ona wytwarza siłę nośną?

[Patryk Sokol]

Spokojnie Panowie, spokojnie...

 

Jedyne co stwierdzilem, to to ze plaska płytka nie wytwarza sily nosnej przy ZEROWYM kacie natarcia, co jest cecha charakterystyczna kazdego profilu symetrycznego, wlacznie z plaska plytka.

Natomiast kiedy zmienimy kat natarcia, to pojawi sie zarowno roznica cisnien, jak i odchylenie sie strug powietrza do dolu.

Moja pierwsza polemika dotyczyla wlasnie nie uwzglednienia odchylenia strug w powstawaniu sily nosnej, co jest czesto popelnianym bledem.

Druga dotyczyla niewlasciwego podania plaskiej plytki, jako przypadku pokazujacego blad w teorii, gdyz nie pokazuje bledu, a jedynie jest jej szczegolnym przypadkiem.

[Ładziak]

Panowie, jeżeli mamy się przyczepiać, to błąd opisu siły nośnej tkwi w założeniach. Nie można użyć do opisu postania siły nośnej prawa Bernouliego, bo rozdzielone na nosku strugi nie spotykają się na spływie (co powoduje powstanie wiru generującego cyrkulację i to właśnie odpowiada za powstanie tej nieszczęsnej siły nośnej):

http://pl.wikipedia.org/wiki/Si%C5%82a_no%C5%9Bna

 

Opływ profilu to nie kuleczka puszczona po równi pochyłej i do jej opisu raczej nie wystarczy jedno równanko:

http://pl.wikipedia.org/wiki/Powstawanie_si%C5%82y_no%C5%9Bnej

 

Już nie raz były z tego powodu spięcia na forum, dlaczego w takim razie w większości popularnych opracowań jest prawo Bernouliego - a no dlatego, że jest proste i pozwala efektownie opisać i zrozumieć pasjonujący temat, a że mija się z rzeczywistością...

[Kruszmen]

Równanie Bernouliego nie uwzględnia lepkości płynu i zmian gęstości ośrodka, jednak pozwala uzyskać przybliżone wartości rozkałdu ciśnień na profilu lotniczym i rzecz jasna z jego pomocą można udowodnić ze takowa siła powstaje . W przypadku gdy zależy nam na większej dokładności i posiadamy wyliczony Cz dla płata powiniśmy stosować wzór na siłę nośną proponowany przez Ładziaka. W zastosowaniach lotniczych równanie bernouliego się zwykle nie sprawdza i daje nie wystarczająco dokładne wyniki. Płytka płaska również wytwarza siłę nośną, niestety w małym zakresie kąta natarcia, potem następuje oderwanie strugi. W deproniakach, gdzie model lata na silniku płaski profil sprawdza się wyśmienicie.

[jędrek]

Panowie, jeżeli mamy się przyczepiać, to błąd opisu siły nośnej tkwi w założeniach.

 

Już nie raz były z tego powodu spięcia na forum

 

Oszszsz.. Ty, znowu zaczynasz .

[marcin133]

No i dobrze że się czepiacie :mrgreen: Z założenia chcę aby w pierwszym poście znalazło się jak najwięcej faktów więc na pewno będę musiał tekst ten poprawić.

[jędrek]

Witam

Taaak, ale przez Ładziaka modele na "plecach" nie będą mi latać, tak namieszał .

[japim]

No i dobrze że się czepiacie :mrgreen: Z założenia chcę aby w pierwszym poście znalazło się jak najwięcej faktów więc na pewno będę musiał tekst ten poprawić.

 

A nie lepiej poddzielić go na podposty?

Zaczynasz temat w np ten sposób:

[Podstawy] - Mechanika lotu

[Podstawy] - Pojęcia podstawowe

 

a bardziej zaawansowane pojęcia to już normalnie - np Wpływ wzniosu na stabilność.

 

Tematy muszą być problematyczne.

Postaram się napisać jakiś wstęp do tego działu aby nie było tutaj mydła i powidła.

Aa i na koniec: Brawo Marcin - za wytrwałość :jupi: .

[and]

Tekst ten jest cytatem tekstu ze strony www.szybownictwo.enter.prv.pl! autor anonimowy.

 

Tak dla porządku: tekst pochodzi ze strony www.szybowce.enter.net.pl, a autorem jest Michał Setlak.

 

and

[psiwak]

Warto dodać, że wychylenie klap zwiększa cz max, nie ma jednak wpływu na krytyczny kąt natarcia, natomiast otwarcie slotów zwiększa zarówno cz max, jak i krytyczny kąt natarcia.

 

Jezeli mnie pamiec nie myli a w przeciagu ostatnich kilkunastu lat nic sie nie zmienilo to klapy jednak zmniejszaja krytyczny kat natarcia (nie dotyczy krokodylowych)