Итак, в первой части своей статьи я поднял вопрос: Почему вид поляр не совпадает с практикой (с продувкой крыловых профилей в АДТ)? Ответ я знаю и ответ прост. Гораздо тяжелее объяснить: почему так получилось? Поэтому ответ я дам сразу, а затем попытаюсь все объяснить.
Эти поляры, которые мы видим в учебниках по аэродинамике, они не для проектировщиков самолетов и не для того, чтобы с них брать какие то данные, они для летчиков.
Основная задача этих поляр – это запугать летчиков до смерти, чтобы они не дай бог не летали на за критичных углах атаки. Вот для чего резко обрывают поляры на УА=+24°. А для усиления запугивания придуман страшный БАБАЙ под названием «Срыв потока». Другими словами — эти поляры – они созданы для безопасности полетов, вот почему они не имеют ничего общего с реальными данными продувок в АДТ.
И чтобы объяснить проблему, которая у нас тут есть, надо в первую очередь знать, что продувка крыла в АДТ и поведение крыла в реальном полете – это совершенно разные физические процессы.
И вот тут после этого заявления вы с удовольствием кинете в меня камень и скажете:
В аэродинамике есть так называемый «Принцип обратимости» и этот принцип признан правильным во всем мировом сообществе физиков и говорит этот принцип о том, что процесс продувки крыла в АДТ и процесс движение крыла в неподвижном воздухе – идентичны.
Да принцип такой есть и лично я с уважением к нему отношусь, НО!
Но вы уверены, что вы знаете о чем этот принцип на самом деле?
Вы думаете что да вы знаете о чем он, но на самом деле это вам только так кажется. На самом деле принцип действительно хорош и все что в нем написано все правильно, только вот читая его , авиационные люди не понимают смысла написанного. Это вызвано двумя обстоятельствами:
— прочитав этот принцип, преподаватель как правило дает совершенно ложный вывод из этого принципа своим ученикам.
— а малограмотность и преподавателей и слушателей в вопросах физики не дает им критически оценить текст, с точки зрения этой самой физики.
Давайте посмотрим текст данного принципа:
| Если конфигурация тела и его положение в потоке остаются неизменными, то величина, направление и точка приложения результирующей аэродинамической силы не зависят от того, обтекается ли тело потоком воздуха или же оно движется в неподвижном воздухе. Эти параметры определяются только величиной и направлением скорости тела относительно воздушной массы (воздушной скоростью). |
О чем он? И вы не задумываясь скажете: Нет ни какой разницы в физическом процессе продувки крыла в АДТ и движением крыла в реальном полете в неподвижном воздухе. И будете неправы, т.к. этот ложный вывод вам внушили ваши преподаватели.
На самом деле нет ни какой разницы в результате ( в появлении Силы):
— от физического процесса: продувки крыла в АДТ
— и от другого физического процесса: движением крыла в реальном полете в неподвижном воздухе.
Процессы разные – а вот РЕЗУЛЬТАТ в виде Силы один.
Поясню, потому что это важно.
Представьте, что вы встали на весы, а весы вам показывают результат = 80кгс.
А теперь возьмите мешок с дробью и подобрав поток дроби (интенсивность высыпания) и высоту ее падения сделайте так, чтобы весы опять показали вам результат = 80кгс.
Вот теперь вы должны понимать, что вы двумя совершенно разными физическими процессами (один процесс статика, а второй динамика) получили один и тот же результат равный 80кгс.
Теперь если вы еще раз прочитаете принцип обратимости, то вам будет понятно, что в нем идет речь о одинаковости и равенстве появления и размере аэродинамических сил, а СИЛЫ – это результат от процессов, а не сами процессы.
Принцип обратимости кратко звучит так:
Ребята! Вы двумя различными способами (физическими процессами) можете получить один и тот же результат в виде аэродинамической силы, которая создается на крыле. Вы ее (силу) можете создать при движении крыла в реальном полете, когда воздух неподвижен относительно земли или заменить полет на продувку крыла в искусственно-созданном потоке в АДТ,когда неподвижно крыло – результат в виде силы будет одинаковый (при всех равных условиях).
Итак теперь повторю еще раз:
Чтобы объяснить проблему с полярой , которая у нас тут есть, надо в первую очередь знать, что продувка крыла в АДТ и поведение крыла в реальном полете – это совершенно разные физические процессы, которые правда приводят к одному и тому же результату, при условии что все условия равны. А у нас как раз условия то и не равны.
- В АДТ создается искусственный поток (ветер) вентилятором и скорость потока от того, на каком УА стоит в потоке крыло и какое у него лобовое сопротивление – не зависит. Вы можете поставить крыло на любой УА, хоть на 90°, а поток у вас как был 50м/сек (к примеру), так и будет 50м/сек. А это приведет к тому, что на каком бы УА у вас крыло не стояло «Воздушная скорость» у вас не изменится – она будет 50м/сек. Таким образом при увеличении УА до 45° у вас ПС будет показывать рост.
Формула: Fy = 1.2*pV²*S*Sin(a)*Cos(b), где (V) — воздушная скорость.
- В реальном полете самолет проталкивает через плотный воздух Сила тяги его двигателя и при этом ей противостоит сила лобового сопротивления. И чем больше Сила лобового сопротивления, тем меньше будет воздушная скорость самолета, т.к. мощность двигателя имеет свой предел.
Тут конечно можно замутить еще одну тему. И рассказать вам что в реальном полете никакого «потока» нет, а следовательно и не может быть никакого «Срыва потока»…. Но это другая история.
Так вот: Уменьшение ПС при реальном полете на за критичных УА связано не с БАБАЕМ под названием «Срывом потока», а с относительной маломощностью авиационных двигателей, которые на углах атаки 18-24° не могут пропихнуть самолет через плотный и вязкий воздух. В результате самолет теряет воздушную скорость, а от нее уменьшается и ПС.
Т.ч. на современных полярах мы видим на сколько у самолета маленькая мощность двигателя, а не результаты продувок в АДТ. И сделано это для безопасности полетов.
Жалко только, что это спокойно можно объяснить летчикам, но их почему то держат за дурачков. Наверно сказка про срыв потока более простая методика обучения, чем дать людям пару формул и чуть-чуть знаний по физике.
Итак:
Если поляра обрывается на +18°, то движок у вас так себе средненький.
А если поляра обрывается на +24°, то движок ого-го неплохой!.
Поставьте движок помощнее, и вы будете спокойно летать на УА и +30 и +45° и никакого срыва потока вам бояться не надо….его нет в реальном полете, он есть только в АДТ и то ПС на него не реагирует.
Чтобы оставить ответ, войдите в свой аккаунт.