Какое свойство эллиптического крыла на самом деле распределено по эллипсу?

Это и форма в плане, и распределение тиражей . Обратите внимание, что циркуляция – это не коэффициент подъемной силы, а интенсивность связанного вихря. Вы можете интерпретировать это как местный коэффициент подъемной силы, умноженный на местную хорду.

На незакрученном эллиптическом крыле локальный коэффициент подъемной силы постоянен по размаху, и изменения угла атаки в линейном диапазоне будут везде изменять коэффициент подъемной силы одинаково. Это, в сочетании с эллиптическим распределением хорды по пролету, означает, что распределение циркуляции останется эллиптическим в диапазоне линейного угла атаки. Это особая характеристика эллиптического крыла: хотя любое крыло может иметь эллиптическое распределение циркуляции при одном угле атаки (при правильном распределении крутки), эллиптическое крыло будет сохранять это эллиптическое распределение циркуляции во всем рабочем диапазоне.

При эллиптическом распределении циркуляции также возникает постоянный индуктивный угол атаки и угол струи вниз по пролету. Я предполагаю, что некоторые авторы выражают это термином «регулярный».

Однако только специалисты по аэродинамике увидят в этом преимущество. Как вес, так и характеристики сваливания эллиптических крыльев ниже оптимальных; низкий коэффициент индуктивного сопротивления достигается за счет большей массы конструкции и, следовательно, подъемной силы. Более треугольное распределение циркуляции даст наименьший вес крыла и общее сопротивление для данной неподъемной массы (то есть всей массы, которая не участвует в создании подъемной силы, особенно полезной нагрузки). Обратите внимание, что для такого треугольного распределения сопротивление будет самым высоким вблизи центра.

Когда люди говорят об эллиптическом распределении подъемной силы, они имеют в виду подъемную силу на пролет . Я предпочитаю использовать более правильный термин «циркуляция», так как подъемная сила — это сила, как в случае с давлением, умноженным на площадь, и может создаваться только целым крылом или, по крайней мере, секцией крыла, а не одной станцией в размахе.

(Отредактировано после комментариев модов. Спасибо, что помогли мне в этом процессе!)

Эллиптической является только форма в плане эллиптического крыла.

К сожалению, многие люди путают эллиптическое распределение давления с распределением давления по эллиптическому крылу. Они не эквивалентны.

На раскрученном эллиптическом крыле локальный коэффициент подъемной силы не является постоянным по размаху, как утверждают некоторые здесь и во многих других местах в Интернете.

Аргументы теории подъемной линии не подходят для обсуждения поведения течения вблизи законцовок крыла. Неразумно ожидать, что теория подъемной линии будет верна вблизи законцовок крыла, потому что это не является последовательным асимптотическим расширением большого удлинения. См.: Ван Дайк, "Методы возмущений в гидромеханике", 1964.

Нагрузка на пролет включает логарифмический член, поэтому она не является эллиптической. Кроме того, он не может вызывать постоянный поток вниз, и поэтому на задней кромке вихревой след не начинается как плоский лист.

Процесс, посредством которого вихревой лист скручивается, гораздо более энергичен, чем если бы он начинался как плоский лист, потому что относительно слабое влияние вязкости было бы основным механизмом, управляющим этим процессом скручивания. В области потока вблизи и вокруг законцовок крыла наблюдается сильный восходящий поток, который инициирует процесс свертывания гораздо более энергично.

См., например, среди многих других статей:

Питер Ф. Джордан, «Точные решения для подъемных поверхностей», журнал AIAA, Vol. 11, № 8, 1973., стр. 1123-1129.

Питер Ф. Джордан, «О подъемных крыльях с параболическими законцовками», ZAMM 54, стр. 463–477, 1974.

Красивая форма «Спитфайра» в плане также усложняла и удорожала его производство. Целью было эллиптическое распределение подъемной силы, которое на момент проектирования считалось обеспечивающим самое высокое отношение подъемной силы к лобовому сопротивлению.

Это распределение подъемной силы достигается за счет формирования геометрии крыла, в случае со «Спитфайром» за счет превращения хорды в эллиптическую функцию размаха крыла. Другой способ добиться этого - использовать комбинацию конусности крыла и крутки крыла: хорда уменьшается линейно с размахом, плюс крыло скручивается, при этом угол атаки законцовки крыла меньше, чем у основания крыла.

Эта форма также создает эллиптическое распределение подъемной силы, но только в одном углу атаки самолета. Эллиптическое крыло имеет эллиптическую форму в плане и эллиптическое распределение подъемной силы по всему радиусу действия самолета.

Крыло эллиптической формы в плане имеет постоянный угол атаки, а лобовое сопротивление изменяется только в зависимости от хорды крыла. Скрученное крыло имеет корень крыла с более высоким углом атаки и законцовку крыла с более низким углом атаки, чем угол атаки самолета: толстая часть крыла имеет более высокое сопротивление, поскольку сопротивление крыла является функцией хорды и угла атаки. Таким образом, полное сопротивление конического крыла больше, чем у эллиптического крыла.

Тем не менее, конусообразное изогнутое крыло рулит, потому что:

• Это дешевле и быстрее в производстве.
• Законцовка крыла сваливается последней, и именно там находятся элероны.