Почему полярная диаграмма самолета зависит от веса?

Кто-нибудь может ответить на этот вопрос? Хотя это связано с авиацией, на самом деле это проблема гидромеханики:

https://aviation.stackexchange.com/questions/54192/why-is-polar-curve-of-a-glider-dependent-on-flight-load

Пока я получил только много неудовлетворительных ответов. Может здесь есть специалисты по гидромеханике.

Насколько я понимаю, полярная кривая является свойством только геометрии. Он обеспечивает с л я ф т и с г е с с е н г . Учитывая эти коэффициенты, скорость планера можно рассчитать с помощью простой математики, поскольку сила в направлении и перпендикулярно воздушному потоку рассчитывается как Ф я "=" с я ⋅ р ⋅ в ² .

Даже если это неверно из-за нелинейности по какой-либо причине, я всегда представляю себе, что самолет испытывается в ветровом канале с заданной воздушной скоростью и заданным углом атаки: в этом случае (я предполагаю) поток воздуха и присоединенные силы не могут отличаться от реального случая. Но тогда вес не может иметь значения. Конечно, разные веса вызывают разную скорость, но это можно полностью объяснить на основе полярной диаграммы.

Так почему же полярная диаграмма зависит от веса?

Ответы (1)

Я чувствую несколько неправильных представлений из вашего вопроса:

  1. Полярная кривая меняется с нагрузкой на крыло, потому что более высокая нагрузка на крыло смещает все полярные точки в сторону более высокой скорости. Это приводит к более высокому числу Рейнольдса, поэтому силы вязкости становятся меньше по сравнению с силами инерции. Проще говоря: самолет испытывает относительно меньшее сопротивление трения при полете с более высокой нагрузкой на крыло. Для современных планеров разница между легкой нагрузкой на крыло (скажем, 35 ​​кг/м²) и тяжелой нагрузкой на крыло (около 50 кг/м²) обычно достигает увеличения наилучшего L/D от 3 до 4%.
  2. Данные аэродинамической трубы всегда необходимо интерпретировать. Каждый туннель калибруется для получения коэффициентов туннеля, которые необходимо применять к тестовым данным, чтобы получить пригодные для использования результаты. Различия возникают из-за нескольких эффектов: меньшие числа Рейнольдса и Маха , близость стенок туннеля, влияющая на вихревую структуру вокруг модели, неизбежная структура, необходимая для установки модели внутри туннеля, и различия в потоке от модели, блокирующей часть поперечного сечения туннеля. раздел являются наиболее важными. Кроме того, упругая деформация между моделью и оригиналом отличается, если эластичность модели не была точно масштабирована, и это можно сделать только для одной полярной точки.
С моей стороны была очень большая ошибка: Лилиенталь-поляр (значения С для заданного угла атаки) постоянны, и из этого я сделал неправильный вывод, что скорость-поляра также постоянна - это, конечно, неправильно. Кривые для различных нагрузок (весов) на крыло масштабируются в зависимости от соотношения веса и подлежат простому преобразованию кривых. Так что никакого волшебства за этим нет, весь вопрос был какой-то "глупый".
Но теперь вы упомянули, что число Рейнольдса меняется из-за изменения скорости. Однако это должен быть эффект второго порядка, потому что применение простого преобразования масштабирования к полярной кривой скорости для изменения веса приводит к правильной кривой - без учета числа Рейнольдса. Кажется, что это не нужно рассматривать практически. Или я неправильно понял ваше объяснение относительно (1)?
@michael: Да, это эффект второго порядка, но полет с водяным балластом или без него имеет заметную разницу. Улучшается не только L/D, но и управляемость на низких скоростях в целом. Конечно, с водой круги для термализации становятся шире, так что делать это нельзя ни в какую погоду.
Почему полярная диаграмма самолета зависит от веса?
СпросиСетьПолитика конфиденциальности1y, 0v