AT; родинамичен
Определение за аеродинамика и изследване на въздуха
Аеродинамиката е изследване на силите, упражнявани от въздуха върху обект. Тук разбира се ще вземем самолет, но аеродинамиката е приложима и за други мобилни устройства, движещи се във въздуха, като автомобили. Самолетът е доста специална машина, той трябва да бъде възможно най-аеродинамичен, за да постига високи скорости, но също така трябва да бъде подложен на достатъчно сили, за да остане във въздуха и да бъде маневрено.
Въздухът около нас е течност, като всеки газ или течност. За определянето му се използват три критерия: Плътността (изразено в килограми на кубичен метър), натиск (изразено в паскал) и температура (изразено в келвини). Важно е да се вземат предвид тези три параметъра, тъй като въздухът протича различно по повърхността в зависимост от тяхната стойност. За диаграмите, които ще можете да наблюдавате в тази част, въздухът е асимилиран с частици, чиято траектория показва тази на въздуха, това е траекторията, която всеки атом на въздуха предприема по време на потока си над повърхността. Друго нещо, гледната точка, възприета по време на анализите, е вътре в равнината, тоест ще считаме, че равнината е фиксирана и че въздухът се движи.
Можем да различим няколко вида поток на крилото на самолета, от тези видове поток зависи качеството на полета на самолета. Потокът е ламинария когато въздушните частици следват права и успоредна пътека, потокът е бурен когато тези частици, макар да имат паралелни траектории, вече не следват праволинейна траектория, а под формата на вълна. И накрая, потокът е джакузи когато въздушните частици не правят нищо друго освен главата си, траекториите не са нито праволинейни, нито успоредни една на друга, а са напълно неподредени. Между другото, това се случва на горната повърхност на крило по време на сергия, но това ще видим по-късно.
Ламинарен поток Турбулентен поток Вихров поток
Приближавайки се до твърда повърхност, въздухът има свойството да се забавя, колкото по-близо въздушната частица се приближава до повърхността, толкова повече ще се забавя, зоната, където въздухът се забавя, се нарича граничен слой. Този граничен слой е отговорен за съпротивлението на въздуха, за да подчертае съпротивлението на въздуха, достатъчно е да държите плоска повърхност вертикално и да упражнявате силен вятър върху нея, колкото повече вятърът ще бъде бурен, толкова повече ще има затруднения да държи дъската. По пътя въздушният поток е ламинарен, тъй като пристига върху плочата, той се превръща в турбулентен, а зад плочата се вихри, създавайки вакуум, който ще има тенденция да засмуква плочата обратно. Съпротивлението на въздуха се асимилира със засмукването, създадено от тази депресия, именно това създава силата, която тежи върху плочата. Внимавайте да не изравнявате въздушното съпротивление с натискането на въздушни частици върху плочата ! Важно е да се знае добре съпротивлението на въздуха, за да се разбере как самолет лети и как може да се движи във въздуха.
Въздушен поток при приближаване към равна повърхност
Голяма част от работата на авиационните инженери е да проектират самолетни форми, така че въздушното съпротивление да бъде ниско. Видяхме как се упражнява съпротивлението на въздуха върху равна повърхност, но съществуват и други форми за намаляване на тази сила.
В случай на a полусфера, въздушното съпротивление е малко по-малко, тъй като въздушните частици по-лесно заобикалят повърхността, но депресията все още е много силна в задната част на полусферата. Ако сега вземем цяла сфера, например балон, въздушният поток ще бъде много по-лесен, но в задната част на сферата остава лека депресия, така че това не е идеалната аеродинамична форма. В действителност няма идеална аеродинамична форма, но човек може да деформира тази сфера, за да получи форма скосен, по този начин въздушното съпротивление е най-ниско.
Половинна сфера Сфера Скосена форма
Въздушното съпротивление може да се измери на всяко твърдо вещество, за това е създадена формула. Е R въздушно съпротивление в Нютон: R = K.p.V².S
К е коефициент, който се отнася до формата и повърхността на твърдото вещество, което той няма няма единица, стр е плътността на въздуха във килограма на кубичен метър, V е скоростта на въздушните частици, изразява се в метра в секунда, накрая, С е площта на повърхността, изразена в квадратни метра.
Голямата трудност при проектирането на самолет е, че той трябва да бъде рационализиран достатъчно, за да поддържа добри аеродинамични характеристики, но също така трябва да бъде оформен по подходящ начин за неговото използване. В случай на джъмбо джет, всички пътници и системи трябва да намерят своето място.
Сили, действащи на самолет
По време на полет самолетът изпитва четири основни сили, всъщност изпитва много повече поради метеорологичните фактори, но ние ще се съсредоточим върху тези четири основни сили. Вече трябва да се отбележи, че тези сили се упражняват върху центъра на тежестта на самолета.
Нека изброим тези сили: първо е земно притегляне, който има тенденция да сваля самолета и вдигам, което има тенденция напротив да го накара да се издигне. В полет хоризонтална със скорост постоянна, лифтът балансира силата, упражнявана от гравитацията. Тези две сили се упражняват вертикално върху равнината. Нека сега видим силите, които се упражняват хоризонтално върху равнината: първо е пътека, които сме виждали по-рано, но също така и силата, която позволява на самолета да се движи, тоест или сцепление на витлото, или натиснете реактори. В полет хоризонтална на скорост постоянна, дърпане или бутане, балансирайте влаченето.