Всегда ли увеличение подъемной силы вызывает увеличение сопротивления, вызванного подъемной силой?

При рассмотрении подобных утверждений важно учитывать, какие параметры варьируются, а какие остаются неизменными.

Давайте сначала разберемся с этим, исправив ваши утверждения:

1. Подъемная сила увеличивается с увеличением воздушной скорости при постоянном угле атаки , но индуктивное сопротивление уменьшается с увеличением воздушной скорости при неизменной подъемной силе.
2. Крылья с более высоким удлинением создают большую подъемную силу при постоянной площади поверхности крыла , но создают меньшее индуктивное сопротивление при неизменной подъемной силе .

Как видите, каждая половина вашего утверждения относится к другому сценарию. Суть в том, что для создания подъемной силы более эффективно придавать малое изменение скорости большой воздушной массе, чем большое изменение скорости небольшой воздушной массе (поскольку сила генерируется изменением количества движения, которое линейно по скорости, а индуктивное сопротивление возникает из-за кинетической энергии, сообщаемой воздушной массе, которая квадратична по скорости).

Когда вы летите быстро или с тонкими (с большим удлинением) крыльями, вы каждую секунду воздействуете на большую воздушную массу. Вы можете сделать две вещи: либо сохранить постоянный угол атаки и получить большую подъемную силу от воздушной массы, либо, если вы не хотите выполнять фигуры высшего пилотажа, вы уменьшаете угол атаки до тех пор, пока подъемная сила снова не сравняется с весом. , и получить меньше индуктивного сопротивления.

Подъемная сила увеличивается с увеличением воздушной скорости, но индуктивное сопротивление уменьшается с увеличением воздушной скорости.

Если вы держите вес ($W$) постоянная, полная подъемная сила ($L$) не меняется с изменением воздушной скорости ($V$).$L=W$для квазистационарного полета, верно?

Что изменилось, так это коэффициент подъемной силы,$C_L$. По мере увеличения скорости,$C_L$уменьшается. Коэффициент индуктивного сопротивления ($C_{D_i}$) связано с квадратом коэффициента подъемной силы:

где$e$- коэффициент эффективности (связанный с формой крыла), и$A$соотношение сторон.

Полное индуктивное сопротивление ($D_i$) в зависимости от скорости:

где$b$размах крыла,$\rho$это плотность воздуха и$S$является опорной площадью крыла. Как видите, само индуктивное сопротивление уменьшается с увеличением воздушной скорости при постоянном весе.

Крылья с более высоким удлинением создают большую подъемную силу, но создают меньшее индуктивное сопротивление.

Крыло с большим удлинением не создает большей подъемной силы. Это просто создает более эффективную подъемную силу, где эффективность здесь означает меньшее индуктивное сопротивление (см. первое уравнение, обратите внимание, как$C_{D_i}$уменьшается с увеличением$A$). Примечание: эффективность здесь не учитывает структурные штрафы, сопротивление трения обшивки и характеристики сваливания, на которые неблагоприятно влияет более высокое удлинение.