Увеличивается ли подъемная сила самолета при полете в облаке? (При прочих равных...)

Внутри облака самолет летит в среде (воздух + капли воды) с более высокой плотностью, чем «обычный» воздух. Если воздушная скорость и угол атаки одинаковы, подъемная сила должна быть выше. Неужели так...?

И влага должна добавить веса.
Вы уверены, что воздушные посылки в облаках имеют более высокую плотность, чем воздушные посылки вне облаков? Часто бывает наоборот.
Кроме того, и это может иметь решающее значение для постановки точного вопроса, что вы подразумеваете под «при прочих равных условиях»? Облачная порция воздуха не может быть равна необлачной порции воздуха. Факторы, определяющие образование облаков (температура, насыщенность, давление, устойчивость воздушных масс и т. д.), обязательно делают нечто неравным между двумя посылками. Какая разница может определить ответ.

Ответы (3)

Нет, воздух с более высокой влажностью менее плотный, чем воздух с более низкой влажностью. Это связано с тем, что молекулы воды легче азота и кислорода, которые они заменяют в воздушной массе.

https://science.howstuffworks.com/nature/climate-weather/atmospheric/is-humid-air-heavier-than-dry-air.htm

любой добавленный водяной пар заменяет азот или кислород в нашем свободном воздухе. Азот и кислород составляют большую часть нашей атмосферы, и они вытесняются или испаряются, когда их место в воздухе занимает вода. Молекулы водяного пара легче азота и кислорода. Другими словами, во влажном воздухе будет меньше тяжелого азота и кислорода, а вместо него — более легкие водород и кислород. Помните, что у них одинаковое количество молекул, но воздух с водяным паром просто менее плотный

Таким образом, влажность также является важным фактором при расчете высоты по плотности.

Это хорошая мысль, но по самой своей природе, по крайней мере, некоторая часть воды, присутствующей в облаке, обязательно находится в непарообразной форме: либо в виде кристаллов льда, либо в жидких каплях воды. Я не уверен, что факты плотности водяного пара, стоящие за этим ответом, применимы к этому вопросу.

Если считать капли «плавающими» в воздухе, то они должны ударяться о крылья под углом атаки и обеспечивать некоторую подъемную силу. Поскольку они более плотные, чем воздух, подъемная сила должна быть больше, чем просто попадание количества воздуха, которое могло бы заменить капли.

Есть и другие эффекты, например, влажный воздух менее плотный, и если капли достаточно велики, чтобы упасть, они должны ударяться о горизонтальные поверхности, толкаясь вниз. Общий эффект зависит от всех этих факторов и может быть сложным для определения.

Нет, или, по крайней мере, не поднимается из-за аэродинамического профиля (см. Ниже). Разница между воздухом внутри облака и воздухом, непосредственно примыкающим к нему, будет сравнительно небольшой. Кроме того, воздух внутри облака в большинстве случаев менее плотный, чем окружающий воздух, потому что он теплее. Следующая диаграмма иллюстрирует эффект:

введите описание изображения здесь

Воздух вне облака холоднее и плотнее. Поэтому воздух внутри облака поднимается, а снаружи опускается. Любой пилот-планерист испытывает при прохождении под облаком: планер поднимается по мере движения под облаком, но как только выходит из области под облаком, планер тонет.

Самолет будет испытывать подъемную силу внутри облака, но это связано с восходящими тепловыми воздушными потоками, а не с подъемной силой, создаваемой аэродинамическим профилем крыла.

Я могу следовать за вами по теплому и восходящему воздуху под облаками. Но разве образование капель не вызвано падением температуры? Теплый воздух может содержать больше влаги, чем более холодный воздух.
Да, воздух в облаке холоднее, чем воздух ПОД ним, но воздух рядом с облаком холоднее, чем воздух внутри облака.
Таким образом, в облаке у нас есть ветер снизу, который увеличивает угол атаки. Вот почему планер изначально был ниже облака...
@jjack Тепловая конвекция не увеличивает угол атаки.
Откуда берется положительная скороподъемность в термике, если теплый воздух менее плотный, чем более холодный окружающий воздух?
Облако образуется, потому что воздух поднимается. Воздух поднимается вверх, потому что он менее плотный, чем окружающий воздух. По мере подъема воздуха давление падает, вызывая образование капель. Образование капель, в свою очередь, вызывает падение температуры. Аэродинамическая подъемная сила не меняется. При входе в облако AoA может ненадолго увеличиться, но быстро вернется в урезанное состояние. Полет по прямой и горизонтальному углу атаки через поднимающийся воздух приводит к положительной скороподъемности. Точно так же одна и та же воздушная скорость с попутным ветром дает более высокую путевую скорость.
@TomMcW Я не верю.
@jjack Когда самолет находится в термике, он поднимается вместе с воздухом. Другими словами, самолет опирается на воздух, поэтому, если воздух движется вверх как тело, он увлекает за собой самолет. Это работает и в обратном направлении. Если воздух тонет, самолет упадет.
@TylerDurden "Как будто ангелы толкнули"
@jjack Что ты не покупаешь?
@TomMcW Я хотел сказать, что то, что ты сказал, звучит хорошо.
Многие облака не обладают подъемной силой нестабильности. Определенные типы облаков делают. Многие типы облаков включают как восходящие, так и нисходящие потоки. Другие типы облаков стабильны с небольшими или отсутствующими восходящими или нисходящими потоками. Воздушное судно может испытать или не испытать некоторую форму увеличения или уменьшения подъемной силы внутри облака.
@JWalters Стабильность относится к облачной динамике?
@jjack Стабильность относится к тенденции воздушной массы сопротивляться вертикальному смещению. И наоборот, нестабильность относится к тенденции воздушной массы к вертикальному движению. Различные типы облаков связаны со стабильными или нестабильными воздушными массами с соответствующей динамикой температуры и плотности.
Увеличивается ли подъемная сила самолета при полете в облаке? (При прочих равных...)
СпросиСетьПолитика конфиденциальности1y, 0v