Почему уменьшение подъемной силы называется сопротивлением?

Индуцированное сопротивление не связано с утечкой и образованием вихрей. Он существует даже в аэродинамической трубе, где законцовки крыльев касаются стен и, таким образом, предотвращают утечки и образование вихрей.

Тогда что такое индуктивное сопротивление? Чтобы создать подъемную силу, крыло должно располагаться под некоторым углом к ​​воздушному потоку (или быть асимметричным), поэтому вектор силы направлен в основном вверх, но также и немного назад. Силы, направленные назад, обычно называют сопротивлением. Индуктивное сопротивление, таким образом, является «настоящим» сопротивлением, а не уменьшением подъемной силы.

Индуктивное сопротивление действительно связано с вихрями. Однако я бы не охарактеризовал эффект как:

вихрь, что означает, что область законцовки крыла с вихрем не может создать подъемную силу

Вместо этого представьте, что каждая секция крыла создает вихрь, который вызывает нисходящий/восходящий поток (нисходящий или восходящий поток воздуха) на другой секции крыла. Из-за конечного размаха крыла и, как вы выразились, вихревого опрокидывания на законцовке, в каждой секции крыла образуется чистая нисходящая струя.

Другой способ визуализировать нисходящий поток — думать о нем как о дополнительном падении потока на крыло или индуцированном угле атаки ($\alpha_i$). Поскольку индуцированный поток действует вниз, он уменьшает эффективный угол атаки на каждом участке:

( https://www.theairlinepilots.com/forum/viewtopic.php?f=26&t=366 )

Мало того, что индуцированный угол атаки уменьшает подъемную силу, он также указывает вектор подъемной силы назад от эталонного потока. Сумма этого компонента от каждой секции крыла представляет собой индуктивное сопротивление.

Вы также упомянули интерференционное сопротивление. Это сопротивление отличается от классического индуцированного сопротивления и связано с вихрями/водоворотами, создаваемыми соединением двух поверхностей.

Индуктивное сопротивление — это сопротивление, вызванное созданием подъемной силы. Любое производство подъемной силы вызывает сопротивление, и индуктивное сопротивление является общим термином для этого. Это не характерно для вихря на конце крыла. Это не обязательно «противодействие встречному воздуху», но это сила, действующая на самолет сзади, поэтому это сопротивление.

Интерференционное сопротивление — это вопрос перспективы. Это похоже на индуктивное сопротивление, но оно не создает подъемной силы. Вы видите, что с точки зрения подъемной силы он не производит: «если бы это было продуктивное индуцированное сопротивление, оно создавало бы такую ​​большую подъемную силу, поэтому подъемная сила должна была бы уменьшаться». Но это не оказывает на самолет направленной вниз силы, а оказывает на него направленное назад усилие.

Вы можете рассматривать все паразитное сопротивление таким же образом: «Если бы это был планер с подъемным корпусом, и все это паразитное сопротивление было бы индуктивным сопротивлением с тем же отношением L/D, он создавал бы такую ​​большую подъемную силу», но это не так . не очень полезно так думать. Это может привести вас к мысли, что у вас не должно быть паразитного сопротивления (или интерференционного сопротивления), когда крылья не создают подъемной силы (например, при остановке), и тогда вы ошибаетесь.

Отсутствие индуктивного сопротивления - это горизонтальная составляющая вектора линии подъемной силы, которая сама по себе является результирующим вектором силы от изменения импульса воздуха, обтекающего аэродинамический профиль или другую подъемную поверхность. Вы находитесь на интересной дорожке, так как и подъемная сила, и сопротивление являются результирующими силами изменения импульса воздуха, движущегося вокруг объекта. Подъемная сила просто описывается как сумма всех сил, действующих в направлении, противодействующем силе тяжести, в то время как сопротивление представляет собой сумму всех сил, противодействующих силе тяги самолета.

Уменьшение подъемной силы не называется сопротивлением. Подъемная сила – это сумма сил, противодействующих (кажущейся) силе тяжести. Сопротивление – это сумма сил, действующих на снижение импульса. Индуктивное сопротивление - это все, что приводит к увеличению сопротивления (например, вихри, исходящие от законцовок крыльев).

Эти ответы могут ответить на многие ваши вопросы

Представление о подъемной силе и сопротивлении как о «причине» друг друга по определению технически ошибочно. Подъемная сила и сопротивление являются «конечным» «результатом» величины различных сил давления, действующих на аэродинамический профиль в различных направлениях, разложенных на два направления: параллельное направлению движения аэродинамического профиля и перпендикулярное направлению движения аэродинамического профиля. Первый называется Drag, второй — Lift.

Будучи перпендикулярными друг другу, подъемная сила никак не может вызывать, уменьшать или увеличивать сопротивление, и наоборот. Если вы ищете факторы, которые повлияют на величину конечной подъемной силы или силы сопротивления, вам нужно поговорить о том, что изменит величину или направление любой из различных сил давления, создаваемых на аэродинамическом профиле.