Учитывая сходство между подъемной силой и сопротивлением и их очень похожие отношения к плотности, площади поверхности и скорости воздушного потока, теоретически можно было бы описать аэродинамическую подъемную силу как вид сопротивления, при котором большая часть подъемной силы направлена только в вертикальном направлении. направление, в котором эта вертикальная составляющая силы противодействует силе тяжести?
«Аэродинамическая сила» (всего одна сила...) возникает, когда тело погружается в поток жидкости. По соглашению выбираются два компонента: один из них, параллельный направлению потока, называется «сопротивлением», а другой, перпендикулярный этому «сопротивлению», называется «подъемной силой».
По крайней мере, как обычно используются термины, подъемная сила не является сопротивлением, а сопротивление не является подъемной силой.
Я подозреваю, что вы ищете: «индуцированное сопротивление», которое является частью сопротивления, вызванного аэродинамическим профилем, создающим подъемную силу.
Индуктивное сопротивление противопоставляется «паразитному сопротивлению», которое включает в себя такие вещи, как сопротивление трения (трение между обшивкой аэродинамического профиля и воздухом) и интерференционное сопротивление (например, есть некоторое дополнительное сопротивление в месте крепления крыла к фюзеляжу) и так далее.
Используя крыло в качестве системы отсчета, аэродинамическая сила связана с отклонением (изменением направления) относительного потока. В нормальной ситуации относительный поток перед крылом горизонтален, а крыло немного изгибает поток вниз. Если предположить идеальный случай, когда скорость потока не изменяется, то горизонтальная составляющая начальной скорости несколько уменьшается (индуцированное сопротивление), а вертикальная составляющая увеличивается от нуля до некоторого отличного от нуля значения (подъемная сила). В реальной ситуации скорость потока уменьшается из-за трения, вязкости, сопротивления профиля и т. д., что дополнительно уменьшает горизонтальную составляющую начальной скорости (другие составляющие сопротивления).
Используя воздух в качестве системы отсчета, сопротивление связано с ускорением воздуха вперед, а подъемная сила связана с вертикальным ускорением воздуха. Рассмотрим случай автобуса на шоссе: воздух ускоряется вперед, в основном из-за области низкого давления позади автобуса, частично из-за того, что воздух выталкивается вперед и вокруг передней части автобуса, в то время как подъемная сила нулевая. .
С другой стороны, расчеты подъемной силы проще, чем расчеты сопротивления, потому что расчеты подъемной силы могут быть основаны на расчетах поля потока, которые рассчитывают скорости (относительно крыла) и сосуществующие давления, связанные с этими скоростями. Расчеты сопротивления более сложны, поскольку они должны учитывать эффекты турбулентности и пограничного слоя.
Возможно, лучший ответ здесь заключается в том, что, хотя подъемная сила и сопротивление являются отдельными величинами, их поведение регулируется одной и той же физикой, т. е. сохранением импульса и третьим законом движения Ньютона.
Кто-то может спросить, какое применение может иметь рассмотрение подъемной силы как типа сопротивления? Они сравниваются как отношение L/D как параметр проектных характеристик, однако, особенно для пилотов, знание различия может быть чрезвычайно важным, поскольку они применимы к полету.
Величина подъемной силы, которую можно создать, зависит от скорости (для данного самолета). Почему это критически важно, так это то, что скорость - это состояние кинетической энергии, которое создается путем добавления энергии в систему от тяги. Немного похоже на наполнение бочки. Один кран — это высота (потенциальная энергия), которую вы можете вливать обратно по мере необходимости. Другой - перетаскивание. Тяга продолжает наполнять ствол, но он должен быть заполнен до определенного минимального уровня, иначе самолету не хватит скорости для полета.
Опустошите ствол слишком быстро (крутой подъем), вы можете схватить свою потенциальную энергию (высоту) и влить ее обратно, чтобы вернуть скорость полета. Тяга может быть добавлена только с определенной скоростью, как мы знаем из нашего разбега.
Сопротивление находит применение в зависимости от того, сколько энергии забирается (относительно расхода топлива или максимальной скорости), и его можно сравнить с подъемной силой для данной конфигурации, угла атаки, типа аэродинамического профиля и т. Д. В инженерной теории, но что касается пилотирования, а не связанное ИМХО.
Боб
Я думаю, что это неправильный способ смотреть на это. Подъемная сила составляет 90 градусов к воздушному потоку. Когда вы планируете, подъемная сила создает тягу, а не сопротивление, иначе вы замерли бы и упали бы с неба.
Я думаю о компоненте сопротивления, связанном с подъемной силой, как о энергии, затрачиваемой на то, чтобы побудить воздух двигаться из точки А в точку Б, создавая перепады давления и тягу вниз от действия/противодействия, когда крыло проходит через него.
0xdd
Фил Фрост
Харпер - Восстановить Монику
Райан Мортенсен