Я слышал объяснение, в котором говорится, что торцевые пластины уменьшают образование вихрей на конце, тем самым уменьшая индуктивное сопротивление. Насколько я понимаю, индуктивное сопротивление — это обратная составляющая общей силы, действующей на крыло, и следствие создания подъемной силы на конечном размахе. Таким образом, это зависит от угла нисходящего потока. Вихрь — последствие этого подъема. Я не понимаю, как индуктивное сопротивление уменьшается за счет подавления этого вихря.
Я был бы признателен за некоторую ясность по этой теме или объяснение, которое не включает вихри.
Проблема не в самом вихре, а в «утечке», которая приводит к вихрю. Утечка происходит из-за того, что воздух возле наконечника может свободно обтекать его, что приводит к потере энергии.
Крыло движется вниз, направляя воздух вниз, но около кончика часть воздуха вместо того, чтобы ускоряться вниз, движется по пути наименьшего сопротивления вокруг законцовки (можно сказать, что его всасывает в сторону низкого давления) и не влияет на подъемную силу. Он сместился, и энергия была потреблена, но смещение было направлено наружу и вокруг кончика, а не вниз.
Наконечник должен просто препятствовать некоторой части бокового потока вокруг наконечника, блокируя его, уменьшая утечку и приводя к тому, что большая часть воздушного пакета вытесняется вниз, чем без наконечника. То, что называется уменьшением индуктивного сопротивления, является просто улучшением отношения подъемной силы к сопротивлению из-за меньших потерь на утечку, поэтому при данной величине общей подъемной силы индуктивное сопротивление меньше, чем при той же подъемной силе без наконечниковые пластины.
Чтобы приносить какую-то пользу, законцовочные пластины должны быть довольно большими (поскольку поле циркуляции простирается на довольно большое расстояние от крыла), которые, будучи сами по себе тянущимися, сводят на нет большую часть преимущества, поэтому вы не видите, чтобы они использовались очень часто. много, за исключением случаев, когда эффект торцевой пластины может быть создан по умолчанию, например, с Т-образным хвостовым оперением, где горизонтальный выступ создает хорошую концевую пластину для верхнего конца руля направления.
Каждый раз, когда у вас есть объект, движущийся через жидкость, вы создаете возмущение в жидкости ( турбулентность ). Амплитуда возмущения пропорциональна тому, сколько энергии вы теряете (т.е. рассеиваете в жидкости).
Возьмем, к примеру, подводную лодку. Они предназначены для оптимизации потока воды вокруг судна при его движении по воде. Это предотвращает турбулентность, которая вызывает шум, обнаруживаемый сонаром. Создание турбулентности и, следовательно, шума означает, что субмарина передает механическую энергию окружающей среде. Это зря потраченная энергия.
Если судно (любое судно, катер, самолет, подводная лодка) движется быстрее, обычно турбулентность возрастает. Это означает, что больше энергии передается от субмарины в окружающую среду и тратится впустую.
Вихри, образующиеся на законцовках крыльев самолетов, представляют собой аналогичную проблему. Вместо того, чтобы аккуратно «рассекать» воздух, крыло создает турбулентность, а это означает, что кинетическая энергия передается окружающему воздуху.
Отказ от ответственности: я не аэрокосмический инженер.
AEhere поддерживает Монику