7.5. Зависимость формы поляры крыла от формы профиля.
Смотри рисунок 41.
Впр: На рисунке 41 для профиля [1] показаны точки (1), (2), (3). Назвать соответствующие им углы атаки. Отв: (1)- Экономический УА. (2)- Наивыгоднейший УА. (3)- Критический УА параплана.
Впр: Какое крыло лучше, судя по полярам на рисунке 417 Отв: Каждое крыло хорошо для 'своего' режима полета: [1]- Параплан имеет лучшее аэродинамическое качество. Это полезно в полете. [2]- Имеет большие значении Су. Это полезно при заходе на посадку для уменьшения посадочной скорости.
8. Пограничный слой (пс). 8.1. Понятие пограничного слоя.
ПОГРАНИЧНЫЙ СЛОЙ - тонкий слой воздуха, непосредственно примыкающий к обтекаемой поверхности параплана и тормозящийся о нее.
На расстоянии НУЛЬ от обтекаемой поверхности скорость потока относительно поверхности равна НУЛЮ. По мере удаления от поверхности ее влияние уменьшается и скорость потока увеличивается. Толщина ПС для сверхлегких парапланов (СЛА) составляет 2-12 мм. ПС бывает ЛАМИНАРНЫЙ (ровный) и ТУРБУЛЕНТНЫЙ (вихревой). Смотри рисунок 42.
Ламинарный ПС бывает на очень гладких поверхностях обтекания, как правило, при малых скоростях и температурах набегающего потока. По мере удаления от передней кромки параплана толщина ПС увеличивается и он из ламинарного обычно превращается в турбулентный. На парапланах и дельтапланах из-за шершавости материала, из которого изготовлены крылья, ПС практически всегда турбулентный. При увеличении толщины ПС до некоторого критического значения происходит его отрыв от обтекаемой поверхности. Обсуждавшийся ранее 'срыв потока' фактически определяется отрывом ПС.
8.2. Обтекание воздушным потоком вращающегося шара.
Впр: Игравшие в футбол слышали о таком приеме, как 'закрутка' мяча. 'Крученый' мяч летит иначе, чем 'некрученый'. Очевидно, что в воздухе на него действует какая-то аэродинамическая сила. Как эта сила образуется и куда направлена?
Примечание 1: Этот эксперимент можно провести в домашних условиях, если использовать не тяжелый мяч, а легкий круглый надувной воздушный шар. Если шар закрутить и бросить вперед, то полетит он не прямо, а по дуге.
Примечание2: Отвлечемся от футбола и мяча. Формально задача сводится к тому, что нужно определить, как будут взаимодействовать между собой вращающийся шар и набегающий на него поток воздуха.
Отв: Для ответа на вопрос следует вспомнить две разобранные темы.
|
|
Пограничный слой (1). |
|
|
Механизм образования дополнительной подъемной силы на крыле с несимметричным профилем (2). |
Нарисуем схемы обтекания невращающегося и вращающегося шаров. Смотри рисунок 43.
Если мяч не вращается, то воздух обтекает его симметрично. Условные струйки воздуха 1 и 2 обходят его сверху, а 3 и 4 снизу. Аэродинамическая сила R направлена вдоль набегающего потока. Если мяч начинает вращаться, то картина его обтекания меняется. Так как на поверхности тела скорость воздуха относительно тела равна нулю (I) (ка и у парапланов), то струйка 3, при приближении к вращающейся поверхности мяча как бы 'захватывается' ею, 'прилипает' к ней и начинает обходить мяч сверху. Обтекание мяча становится НЕСИММЕТРИЧНЫМ. Далее все происходит, как на крыле (параплане) с несимметричным профилем. Струйка 3 бежит 'дальней дорогой', струйка 4 - 'ближней'. Струйка 3 бежит быстрее. Над мячом возникает разряжение. У R появляется боковая составляющая направленная, в данном случае, вверх.