Patru forțe care acționează asupra avionului
Rezistența frontală este putere. prevenind mișcarea corpurilor în lichide și gaze. Rezistența frontală este formată din două tipuri de forțe: forțele de frecare tangențială (tangențială). direcționate de-a lungul suprafeței corpului și forțe de presiune. îndreptată de-a lungul normalului spre suprafață. Forța de rezistență este o forță disipativă și este întotdeauna îndreptată împotriva vectorului de viteză al corpului în mediu. Împreună cu forța de ridicare este o componentă a forței aerodinamice totale.
Forța tracțiunii este reprezentată de obicei ca suma a două componente: rezistență la ridicarea zero și rezistență inductivă. Fiecare componentă se caracterizează prin propriul coeficient de rezistență fără dimensiuni și o anumită dependență de viteza mișcării.
Drag poate contribui la ambele aparate de zbor dejivrare (la temperaturi joase) și cauza încălzirea bobinei LA suprafețelor la supersonic cu ionizare impact viteze.
Traiectoriile a trei obiecte (unghiul de pornire - 70 °, distanță - distanță, înălțime - înălțime). Obiectul negru nu are nici o rezistență și se mișcă de-a lungul parabolei, legea Stokes acționează asupra obiectului albastru. pe obiectul verde - legea viscozității lui Newton
Rezistența la ridicarea zero
Această componentă tragere este independentă de deschidere a generat și a forțelor de închidere și suma rezistenței profilului aripii, aeronave de rezistență componente structurale care nu contribuie la forța de ridicare, și rezistența de undă. Acesta din urmă este esențială atunci când deplasarea cu viteză transonic și supersonice, și ca urmare a formării unui val de șoc, care ia departe o proporție semnificativă din energia mișcării. rezistenta la Wave se produce atunci când viteza aeronavei corespunzătoare numărului Mach critic. atunci când fluxul de partea care înconjoară aripa aeronavei, dobândește o viteză supersonică. Numărul critic M este cel mai mare, cu cât este mai mare unghiul de mișcare a aripii, cu atât mai mult este marginea de vârf a aripii și este mai subțire.
Forța de rezistență este îndreptată împotriva vitezei mișcării, valoarea ei este proporțională cu aria caracteristică S, densitatea mediului ρ și pătratul vitezei V:
Definirea zonei caracteristice depinde de forma corpului:
- în cel mai simplu caz (sfera) este zona secțiunii transversale;
- pentru aripi și penaj - zona de aripă / penaj în plan;
- pentru propulsoare și rotoare de elicopter - fie zona lamelor, fie suprafața curățată a șurubului;
- pentru obiectele subacvatice de formă raționalizată - suprafața suprafeței umede;
- pentru corpurile alungite de revoluție. orientate de-a lungul fluxului (fuselaj, carcasa aeronavei) - suprafața volumetrică redusă este egală cu V 2/3. unde V este volumul corpului.
Puterea necesară pentru depășirea acestei componente a forței de tracțiune este proporțională cu cubul de viteză (P = X 0 ⋅ V = C x 0 ρ V 3 2 S \ cdot V = C _ >> S>).
Rezistență inductivă în aerodinamică
Rezistența inductivă (dragul indus de ridicarea în limba engleză) este o consecință a formării unei forțe de ridicare pe aripa unui interval finit. Fluxul asimetric în jurul aripii conduce la faptul că fluxul de aer scapă din aripă la un unghi față de debitul care curge pe aripa (așa-numitul flux conic). Astfel, în timpul mișcării aripii, există o accelerație constantă a masei aerului incident într-o direcție perpendiculară pe direcția zborului și direcționată în jos. Această accelerare, în primul rând, este însoțită de formarea unei forțe de ridicare, iar în al doilea rând - duce la necesitatea de a raporta fluxul de accelerare a energiei cinetice. Cantitatea de energie cinetică necesară pentru a comunica un curent de viteză perpendicular pe direcția de zbor va determina magnitudinea rezistenței inductive.
Cantitatea de rezistență inductivă este afectată nu numai de magnitudinea forței de ridicare, ci și de distribuția ei pe lungimea aripii. Valoarea minimă a rezistenței inductive este obținută printr-o distribuție eliptică a forței de ridicare pe interval. La proiectarea aripii, aceasta se realizează prin următoarele metode:
- alegerea formei raționale a aripii în plan;
- aplicarea răsucirii geometrice și aerodinamice;
- instalarea suprafețelor auxiliare - vârfurile aripilor verticale.
Rezistența inductivă este proporțională cu pătratul forței de ridicare Y și este invers proporțională cu zona aripii S, alungirea ei λ. densitatea mediului ρ și pătratul vitezei V:
Astfel, rezistența inductivă are o contribuție semnificativă atunci când zboară la viteză mică (și, ca o consecință, la unghiuri mari de atac). De asemenea, crește cu greutatea aeronavei.
Este suma tuturor tipurilor de forțe de rezistență:
Deoarece rezistența la forța zero de ridicare X 0> este proporțională cu pătratul vitezei, iar inductanța Xi este invers proporțională cu pătratul vitezei, ei contribuie diferit la viteze diferite. Pe măsură ce viteza crește, X 0 crește și X i scade, iar graficul rezistenței totale X față de viteza ("curba solicitării necesare") are un minim în punctul de intersecție al curbelor X 0> și X i>. la care ambele forțe de rezistență sunt egale în mărime. La această viteză, avionul are cea mai mică rezistență la o forță de ridicare dată (egală cu greutatea) și, prin urmare, are cea mai bună calitate aerodinamică.
Puterea necesară pentru depășirea rezistenței parazitare este proporțională cu cubul de viteză, iar puterea necesară pentru depășirea rezistenței inductive este invers proporțională cu viteza, astfel încât puterea totală are de asemenea o dependență de viteză neliniară. La o anumită viteză, puterea (și, prin urmare, consumul de carburant) devine minimă - aceasta este viteza celei mai lungi durate a zborului (baraj). Rata la care raportul minim de putere (debitul de combustibil) la viteza de zbor este viteza maximă sau zbor de croazieră de turații.
