Если вы видите это сообщение, значит, произошла проблема с загрузкой файлов в стилей (CSS) нашего сайта. Попробуйте сбросить кэш браузера (Ctrl+F5). Если это не поможет, а вы находитесь в регионе, где возможны ограничения интернет-трафика с российских серверов - воспользуйтесь VPN.
4
Почему возникает аэродинамическая подъемная сила?
Что поднимает самолёты?
Почему крылья не тормозят, а увеличивают скорость?
Потому что воздух имеет массу, а следовательно - обладает инерцией.
Профиль крыла самолёта и, самое главное, ориентация этого профиля (создание угла атаки) приводят к тому, что набегающий поток воздуха отбрасывается крылом вниз. Коль скоро воздух имеет массу и инерцию, то отбрасывание воздуха вниз означает, что крыло воздействует на него с некоторой силой - а значит, с такой же силой и воздух действует на крыло. Третий закон Ньютона.
"На пальцах" это возникает оттого, что воздух, в силу опять же инерционности, не может мгновенно заполнить пространство над крылом - то пространство, из которого крыло его отбросило, и тем самым над крылом создаётся область разряжения.
То, что подъёмная сила в основном обязана именно углу атаки, а не профилю крыла, доказывается хотя бы тем, что на первых самолётах крыло делали вообще из ткани (какой на фиг "аэродинамический профиль"...), но они при этом летали. К тому же самолёты запросто могут летать и "вверх ногами", когда профиль создавал бы силу не подъёмную, а как бы и наоборот - "спускающую". Но вот - летают же...
А Жуковский вывел формулу, которая позволяет лишь оптимизировать профиль крыла для снижения, поелику возможно, его лобового сопротивления. Говорить же, что самолёты "летают благодаря его формуле", не вполне верно.
Ну и на десерт: "почему крыло не тормозит". Тормозит, куда ж оно денется... Но штука в том, что вовсе не крыло для самолёта является движителем. Движитель там винт или турбина. Для того, чтоб крыло "работало", создавало подъёмную силу, необходимо поддерживать определённую скорость самолёта. Вот для поддержания скорости и противодействия лобовому сопротивлению, создаваемому в том числе и крылом, и требуется двигатель.
автор вопроса выбрал этот ответ лучшим
Magnus
[104K]
Короче, Бернулли - лошара, а все гении - на БВ.— 5 лет назад
Грустный Роджер
[588K]
Отнюдь. Просто закон Бернулли к возникновению аэродинамической подъёмной силы отношения не имеет.— 5 лет назад
ПавелМ
[1.7K]
Совершенно верно!— 5 лет назад
комментировать
4
Крылья не увеличивают скорости, они немного даже будут тормозить самолёт, создавая сопротивление, зато крылья создают подъёмную силу.
Условно это создаётся так.
Нижняя поверхность крыла плоская поверхность, а верхняя поверхность крыла представляет собой покатый 'горб'. Предположим, что на крыло набегает 10 молекул воздуха. Пять из них пройдут нижней поверхностью крыла, а пять - верхней. Но верхняя поверхность длиннее нижней, а эти пять молекул должны пройти её за тоже самое время, что и другие пять нижних. Следовательно, верхние пять молекул растянутся в более длинную цепочку, чем нижние пять, т.е. они создадут некое разряжение воздуха на верхней поверхности крыла. Это разряжение будет 'всасывать' крыло немного вверх, т.е. поднимать его. Это и есть подъёмная сила крыла. Чем более верхняя поверхность крыла длиннее (если смотреть в профиль крыла) нижней поверхности и чем более скорость набегающего потока, тем больше подъёмная сила. Потому крылья кроме себя самих способны ещё поднимать и фюзеляж самолёта с грузом.
alexm12
[301K]
Профиль крыла в носит настолько мизерный вклад в общую подъемную силу, что его можно не учитывать.— 5 лет назад
Nasos
[270K]
Это как? А что тогда, по Вашему создаёт подъёмную силу?— 5 лет назад
alexm12
[301K]
Прочитайте мой ответ и коментарии к другим ответам.— 5 лет назад
Nasos
[270K]
Т.е., поток просто набегает на нижнюю поверхность - и всё? А как тогда Вы объясните анти-крыло, крыло с плоской верхней поверхностью и выпуклой нижней? Его ставят на гоночные машины, чтобы это анти-крыло ПРИЖИМАЛО заднюю часть машины.— 5 лет назад
alexm12
[301K]
Если бы вы было внимательней, то заметили бы что антикрыло ставят с отрицательным установочным углом. Иногда изгибают заднюю кромку вверх. А профиль, потому что невозможно сделать пластину нулевой толщины.— 5 лет назад
Метель
[61.9K]
Вот уж не думала, что такой простой вопрос вызовет столь бурную дискуссию :)) А как тогда управляют самолётом вверх ногами? Крылья то свою форму не меняют.— 5 лет назад
Грустный Роджер
[588K]
"верхняя поверхность длиннее нижней, а эти пять молекул должны пройти её за тоже самое время, что и другие пять нижних"
Это распространённое заблуждение. С какой стати верхние пять молекул должны проходить свой путь за то же время?! Они что, привязаны к нижним молекулам жёсткими вертикальными стержнями?— 5 лет назад
Nasos
[270K]
Думаю, что ели каждую единицу времени как на верхнюю поверхность крыла, так и на нижнюю непрерывно заходят по пять молекул, то и на выходе с крыла в эту же единицу времени будет выходить по пять молекул. А если это так и верхним молекулам приходится проходить лишний путь, то расстояние между ними уменьшится.— 5 лет назад
Грустный Роджер
[588K]
"Думаю, что если каждую единицу времени как на верхнюю поверхность крыла, так и на нижнюю непрерывно заходят по пять молекул" - вы вольны думать что угодно, но вот молекулам это думанье по фиг. Ибо нет никакой причины, почему с одной и с другой стороны должны быть равное число молекул. Вентилятор себе представляете? Так вот - никакой разницы. Принцип и физика абсодютно те же: инерционность воздуха приводит к тому, что наклонённая и д_в_и_ж_у_щ_а_я_с_я лопасть вентилятора отбрасывает его, создавая избыточное давление с одной стороны и разряжение - с другой.— 5 лет назад
Nasos
[270K]
Какой оптимальный угол наклона для плоскости крыла будет в этом случае? Не 45 ли градусов? И где Вы видели самолёты с таким наклоном плоскости крыла? Есть самолёты с изменяемой геометрией крыла, но там меняется совсем другой угол, а не угол атаки крыла. У крыла есть лишь изменяющие угол закрылки.— 5 лет назад
Грустный Роджер
[588K]
Нет, не 45. Потому что при 45 будет слишком высокое лобовое сопротивление плоского крыла. А закрылки в чистом виде меняют угол атаки, создавая дополнительную подъёмную силу на малых скоростях.— 5 лет назад
Грустный Роджер
[588K]
И всё же: с какой стати "молекулы воздуха" сверху должны двигаться быстрее, чем снизу? Какая сила вызывает их ускорение?— 5 лет назад
Nasos
[270K]
Первую пятёрку молекул, которые забрались на верхнюю часть крыла и начинают отставать от нижней пятёрки (ибо путь прохождения больший), начинает подпихивать следующая пятёрка молекул. Нет?— 5 лет назад
Грустный Роджер
[588K]
Нет.— 5 лет назад
все комментарии (еще 9)
комментировать
2
Не крылья являются основной движущиеся силой, а винты. Крылья в основном служат стабилизаторами положения самолёта, а не за счёт их он летает. Не будь крыльев, самолёт бы вращался в воздухе. Крылья тормозят полёт самолёта, но при их изменении угла атаки, они помогают поднятию самолёта вверх. Так было в первых конструкциях планеров.
В последних конструкциях они сделаны неподвижными. Их функцию выполняют вспомогательные элементы - закрылки. Даже в самолётах без винтов, с турбореактивными двигателями есть крылья. Они значительно меньше, потому что скорости многократно выше. Но их основные функции по-прежнему стабилизация конструкции самолёта в воздухе.
Самолёт не птица. Ему не нужно махать крыльями, чтобы отталкивать воздух. Однако крылья помогают ему планировать при выключении двигателей винтов.
1
Современная теоретическая аэродинамика - это лженаучная теоретическая дурь, которая сама себе придумывает сказочные теории о том как летает самолет. Основным разоблачением теоретиков, которые выдумывают теории про подъемную силу является тот факт, что аэродинамика малых скоростей (до 1000км/час) рассматривает воздух как несжимаемую жидкость. Дело в том, что если запретить веществу сжиматься и разжиматься, то это значит запретить веществу менять свое внутреннее давление. А если воздуху запретить менять давление, то ни о каких полетах не может быть и речи.
Теперь ответ на вопрос:
На крыле не возникает подъемная сила. На крыле возникает одна единственная сила - эта сила Полного Аэродинамического Сопротивления. В аэродинамике она называется: Полная аэродинамическая сила.
Возникает она из за того, что воздух под крылом в пограничном слое сжимается и давление там становится чуть-чуть больше атмосферного, а воздух над крылом в пограничном слое разсжимается (разрежается) и давление там становится чуть-чуть меньше атмосферного. Разница между этими давлениями и создает силу Полного Аэродинамического Сопротивления. Формула F = (P2-P1)*S. А вектор данной силы является ПЕРПЕНДИКУЛЯРОМ к Хорде на любых положительных углах атаки больших чем +2°.
Затем для удобства расчета и анализа от силы Полного Аэродинамического Сопротивления берут две проекции:
проекцию на ВЕРТИКАЛЬ Fy = F*Cos(b), ее назвали Подъемной силой.
проекцию на ГОРИЗОНТАЛЬ Fx = F*Sin(b), ее назвали Силой лобового сопротивления.
где угол (b) - это угол между силой Полного Аэродинамического Сопротивления (F) и ВЕРТИКАЛЬЮ.
Метель
[61.9K]
Если на крыле не возникает подъёмная сила, то почему самолёт немного "проваливается", когда убираются закрылки?— 5 лет назад
ПавелМ
[1.7K]
Закрылки - это часть крыла (часть площади крыла) которая при отклонении стоит на другом (белее большом) Угле атаки чем основное крыло. А т.к. "Сила Полного Аэродинамического Сопротивления" зависит и от угла атаки тоже, то на опушенном закрылке она создается больше, чем на не опущенном. Поэтому Подъемная сила (как проекция на вертикаль) на опушенном закрылке больше, чем на не опущенном. А вообще надо понимать, что подъемная сила у самолета - это в основном сумма четырех подъемных сил: Проекция на вертикаль от силы F(крыла) + Проекция на вертикаль от силы F(закрылка) + Проекция на вертикаль от силы F(фюзеляжа) + Проекция на вертикаль от вектора Тяги двигателя. А еще надо понимать, что Подъемная сила - это сила которая ВСЕГДА направлена строго вертикально ВВЕРХ, т.к. ее предназначение в компенсации силы тяжести!!!— 5 лет назад
комментировать
1
Подъёмная сила возникает за счёт разности давлений сверху и снизу крыла при движении в воздухе. Это происходит либо за счёт формы самого крыла, либо за счёт его наклона. А насчёт торможения Вы не правы. Если бы крыло не тормозило, не нужен был бы двигатель - запустил самолёт с резинки и лови в пункте назначения! А как военные радовались бы, будь у них такие крылья (не надо ни танков, ни пушек, ни ракет, ни даже автоматов, ведь к пулям тоже можно крылья приделать). Странно только выглядели бы солдаты - люди в форме с рогатками разных размеров.
Метель
[61.9K]
А что там за крыло Бартини придумал?— 5 лет назад
комментировать
1
Тупо, набегающий поток воздуха давит на нижнюю поверхность крыла. За счет этого появляется вертикальная составляющая от воздействия воздуха на крыло. Это и есть подъемная сила.
Про
Смешно. Крылья увеличивают скорость только у птиц, ибо они и есть движитель. А у самолетов только тормозят. Посмотрите на скоростные самолеты, у них крылья маленькие, что б их легче было протолкнуть сквозь воздух.
Грустный Роджер
[588K]
"у них крылья маленькие, что б их легче было протолкнуть сквозь воздух" - ни фига. У них крылья маленькие, потому что на высокой скорости больше и не нужно. Там подчас достаточно даже фюзеляжа...— 5 лет назад
комментировать
1
Благодаря особой форме крыла , придуманной русским учёным-механиком основоположником аэродинамики и гидродинамики Жуковским Николаем Георгиевичем возникает разность давлений под крылом и над крылом, вследствие чего образуется вихрь, за счёт этого вихря и образуется та самая аэродинамическая подъёмная сила, благодаря которой сегодня летают все самолёты мира.
alexm12
[301K]
Вы не поверите! но даже плоское крыло, без "особой формы крыла , придуманной русским учёным-механиком основоположником аэродинамики и гидродинамики Жуковским Николаем Георгиевичем" Будет подъемная сала. Не верите? Походите с куском фанеры в ветренную погоду. А про "вихрь" лучше не пишите, не так глупо будете выглядеть.— 5 лет назад
комментировать
0
Тут все просто - нижняя часть крыла ровная а верхняя часть выпуклая и воздух из за разницы в расстоянии протекает с обоих сторон крыла с разной скоростью.
В результате сверху крыла воздух не успевает перетечь и образуется практически вакуум и он то и поднимает самолет.
0
Какую роль играет вихрь в подъёмной силе в аэродинамике.