Какие самолеты имеют форму перевернутого крыла?

Чтобы лучше понять мой вопрос, давайте рассмотрим принцип подъемной силы, создаваемой крылом: верхняя поверхность аэродинамического профиля изогнута, чтобы отклонять воздух вниз с использованием эффекта Коанда. Согласно третьему закону Ньютона, равная реакция возникает при отклонении воздуха вниз в виде подъемной силы.

Взято с *simhq.com*

Итак, вот мой вопрос - Почему некоторые самолеты не имеют конструкции, похожей на массивное поперечное сечение крыла сбоку? Например, Cessna C172 выглядит как перевернутое крыло (с изогнутой стороной внизу, которая может создавать «обратную подъемную силу», опуская его вниз. С этой точки зрения Cirrus SR22 и Cessna TTx более удобны для подъема? Их верхняя часть части фюзеляжа относительно более изогнуты, чем их нижняя часть, если смотреть сбоку.Или я ошибаюсь - это связано с философией проектирования высокоплана низкоплана?

Взято с *flyawaysimulation.com* Взято с *aircraftbluebooks.com*

1. Аэродинамический профиль, как правило, не является постоянным по размаху, 2. « Верхняя поверхность аэродинамического профиля изогнута для увеличения расстояния, проходящего над крылом », не для увеличения расстояния, а для отклонения воздуха вниз без добавления слишком большое сопротивление (есть профили с обеих сторон, изогнутые или симметричные ).
@mins: Спасибо за уточнение - я извиняюсь за неправильное понимание подъемной силы, создаваемой аэродинамическим профилем - я отредактировал вопрос, чтобы лучше определить подъемную силу, но не могли бы вы сказать мне, почему существует так много различных теорий относительно того, как крыло / воздушное крыло создает подъемную силу? Спасибо! :)
Есть только одна реальная теория. Уравнения Навье-Стокса. А затем множество более или менее упрощенных или феноменологических описаний. Многие из них упрощены или неверны.
@VladimirF Так как же всплывают эти теории (например, теория принципа Бернулли, поток вниз, ударный подъем и т. Д.)?
Задание Бернулли прямо вытекает из задачи Н.-С. уравнения при некоторых предположениях упрощения. Остальные являются феноменологическими описаниями.
Теория подъемной силы Бернулли также неверна, поскольку она основана на ложном предположении. По сути, теория Бернулли говорит, что две разделяющиеся соседние частицы (одна для перемещения сверху и одна для перемещения по низу) встретятся на задней кромке, и поэтому та, которая двигалась по криволинейному пути, должна двигаться быстрее. Это неверно, частицы не встречаются на задней кромке, на самом деле частицы верхней поверхности достигают задней кромки задолго до частиц нижней поверхности. Есть несколько очень хороших видео испытаний в аэродинамической трубе, показывающих это.
Я оспариваю посылку вопроса. Когда я смотрю на два изображения самолетов, я вижу более или менее плоскую нижнюю часть, а верхняя поверхность имеет выпуклость спереди — точно так же, как аэродинамическая поверхность. Я понимаю, что на нижней стороне есть некоторая выпуклость, но она довольно незначительна по сравнению с пузырем в кабине.
@DavidRicherby - я приветствую ваш аргумент - Cessna TTx на иллюстрации имеет слегка изогнутую нижнюю сторону, но все же не так выраженную, как нижняя сторона C172, которая выглядит поразительно похожей на перевернутую диаграмму аэродинамического профиля (также рассматриваемую). относительно его горизонтальной оси. Кроме того, верхняя часть TTx имеет общий изгиб по сравнению с отчетливым «горбом» C172. Прошу прощения, так как я не могу объяснить это лучше без диаграммы.
@AnandS Я согласен, если вы уберете кабину. Но мне это кажется слишком большим "если".
@DavidRicherby Но поскольку кабина C172 резко поднимается вверх от верхней части, она не позволяет воздуху течь так плавно, как это делает TTx, который начинает изгибаться прямо за винтом и заканчивается прямо перед хвостом ... Или это так. ?
@ DJ319 Нет, ты не прав. Уравнение Бернулли ничего подобного не предполагает. Только некоторые неверные объяснения подъемной силы говорят об этом. Уравнение Бернули не является точным на 100%, но работает достаточно хорошо, когда вязкие потери малы. И они обычно достаточно малы.
На фотографии Cessna видна стандартная опущенная законцовка крыла, что может дать неверное представление о реальном профиле крыла.
@VladimirF Не уравнение Бернулли, а теория подъемной силы Бернулли. Силы вязкости довольно велики для самолетов и составляют большую часть сопротивления.
@ DJ319 DJ319 Теория подъемной силы, которая объясняет подъемную силу с помощью уравнения Бернулли, не требует встречи частиц на задней кромке. Это просто не так. Ему нужен более быстрый воздух на стороне всасывания, и воздух там действительно быстрее. Это даже быстрее, чем наивная картина равных времен полета. Уравнение Бернулли очень хорошо подходит для базового расчета подъемной силы. И сила вязкости действительно объясняет сопротивление поверхностного трения (которое может иметь или не иметь ту же величину, что и сопротивление формы), но она играет очень небольшую роль для подъемной силы. Только для тяги.
@VladimirF Казалось бы, нас учили разным определениям теории подъемной силы Бернулли. Это то, что я имею в виду на grc.nasa.gov/www/k-12/airplane/wrong1.html Я вижу, что в статье это называется теорией равного транзита. Так что, возможно, именно в этом мое замешательство, но я помню, как меня учили этому как теории подъемной силы Бернулли, когда я занимался гидродинамикой.
@ DJ319 DJ319 Даже страница, на которую вы ссылаетесь, НЕ называет это неправильное описание «теорией подъемной силы Бернулли» . И правильно, потому что это не так. Посмотрите здесь owlcation.com/stem/Aerodynamics-The-Theory-of-Lift в разделе «Правильные теории подъемной силы: Бернулли и Ньютон» .

Ответы (1)

Ваше интуитивное ощущение, что фюзеляж можно использовать для создания дополнительной подъемной силы, верно. Действительно, некоторые самолеты имеют особую форму, так что фюзеляж может обеспечить значительную подъемную силу (и это за исключением любой конструкции «летающее крыло», где фюзеляж полностью сливается с крылом).

Однако, как правило, это сверхзвуковые истребители. На сверхзвуковых скоростях даже «обычный» трубчатый фюзеляж будет создавать значительную подъемную силу при приличном угле атаки. Более того, воздухозаборники двигателя, если их правильно спроектировать, создадут еще большую подъемную силу.

С другой стороны, в самолетах АОН эффект должен быть незначительным, а конструктивные соображения (да, включая высокое/низкое крыло) гораздо важнее.

Основным аэродинамическим соображением для фюзеляжа, как правило, является минимизация его лобового сопротивления и уменьшение взаимодействия с другими частями, в первую очередь с крылом. В этом плане, кстати, С172 (да и любой высокоплан) более "подъемный". Конструкция с высокорасположенным крылом имеет меньше отрицательных помех от крыла и фюзеляжа; на самом деле, это может быть даже положительно. Говоря простым языком, часть крыла над фюзеляжем все же создает подъемную силу, и, вероятно, больше, чем весь фюзеляж (хотя цифр у меня нет под рукой).

Я также должен должным образом отметить, что принцип создания подъемной силы имеет мало общего с геометрической длиной верхней и нижней поверхностей. Это популярное заблуждение. Воздух действительно движется быстрее над верхней поверхностью, но это происходит по совершенно другим причинам. На этом сайте есть несколько хороших объяснений лифта.

Очень тщательно и в то же время просто - отличный ответ! Таким образом, разница в форме фюзеляжа C172 и SR22 обусловлена ​​только конструктивными факторами с низкорасположенным и высокорасположенным крылом?
@AnandS, трудно доказать пункт «единственный», не залезая в головы дизайнеров. Но да, я бы сказал прежде всего это. По крайней мере, для SR22 даже просто эстетическая привлекательность может быть фактором.
@AnandS Основная причина, по которой нижняя часть самолета наклонена вверх к хвосту, заключается в том, чтобы избежать ударов хвостом при взлете и посадке. Чем больше угол между землей и нижней частью хвоста, тем больше самолет может вращаться, когда колеса все еще находятся на земле.
У летающего крыла вообще нет фюзеляжа. Самолет, в котором фюзеляж плавно переходит в крыло, например F-15, представляет собой самолет со смешанным крылом и корпусом .
Какие самолеты имеют форму перевернутого крыла?
СпросиСетьПолитика конфиденциальности1y, 0v