Описание подъемной силы как результата «равного времени прохождения» по обеим сторонам аэродинамического профиля является ошибочной теорией, широко распространенной в технических книгах и статьях для широкой публики (подробнее об этом объяснении см. Ниже).
Но такое объяснение также можно найти в книгах по авиации, несмотря на то, что НАСА определило его как неверную теорию (НАСА объясняет, что если подъемная сила рассчитывается по законам жидкости, основанным на воздушной скорости по обеим сторонам аэродинамического профиля, результат не будет соответствовать то, что наблюдается в реальной жизни).
Вопрос
Эта очень популярная теория также преподается в летных школах? (Обратите внимание, что вопрос касается обучения пилотов, а не того, что такое подъемная сила .)
Приложение: Популярное объяснение лифта при равном времени прохождения :
Сторонники этой теории объясняют аэродинамическую подъемную силу перепадом давления между нижней и верхней сторонами крыла, создаваемым принципом Бернулли. Они говорят:
Воздух должен перемещаться на большее расстояние по верхней стороне из-за кривизны профиля (не подходит для всех профилей крыльев).
Обе стороны должны быть пройдены за одинаковое количество времени, чтобы молекулы воздуха, которые находились поблизости перед крылом, снова встретились позади него (может быть правильным или неправильным).
По принципу Бернулли ускоренный поток воздуха имеет более низкое давление. Тогда давление ниже в верхней части крыла и выше в нижней. Следовательно, на крыло действует сила, имеющая вертикальную составляющую, направленную вверх. Этот компонент уравновешивает вес самолета и позволяет ему оставаться в воздухе.
Я CFI, преподаю в большой (+200 студентов) летной школе в США. Возможно, вы удивитесь, услышав это, но...
Насколько я понимаю, техническое объяснение того, как работает крыло , является предметом для инженеров, которые строят и проектируют такие вещи. Кандидаты в частные пилоты (по крайней мере, все те, кого я встречал) больше озабочены такими вещами, как «Как мне поднять самолет в воздух??» и «Что мне делать, если он снова начнет падать в спешке?»
Фактически, «Современное летное мастерство» Ван Сикла начинает главу об аэродинамике словами (перефразируя):
Некоторые концепции, представленные в этой главе, неверны, но они являются полезными иллюстрациями.
Итак, отвечая на ваш вопрос, мы учим, что:
И если студент не попросит у нас больше информации, мы остановимся на этом.
Если вы надеетесь стать авиаконструктором или исследовать гидродинамику, вы быстро избавитесь от любых неверных представлений о мистере Бернулли и его асимметричном крыле. Большинство пилотов-студентов, однако, удовлетворяются предварительным обсуждением: « То, о чем мы будем говорить сегодня, технически некорректно, но вам будет намного легче понять необходимые концепции таким образом » .
Петер Кемпф сделал ценный комментарий:
На самом деле не так уж и сложно правильно понять аэродинамику, а вы так говорите, будто предпочитаете краткосрочный выигрыш глубокой основе, которая могла бы помочь пилотам действительно понять, что происходит с их самолетом, и выбрать наиболее подходящее действие.
Что очень верно - правильно понять аэродинамику не сложно. Я буду отстаивать свою точку зрения аналогией: представьте себе магазин, в котором вы делаете покупки с ребенком, который еще не понимает сложения десятичных чисел. У вас есть две покупки, одна с оплатой $5.08
и одна с оплатой $3.99
. Ребенок складывает большие числа и говорит вам, что окончательная цена будет равна $8
. Теперь у вас есть (по крайней мере) два варианта: вы можете начать обсуждение значащих цифр и дробного умножения (не забудьте про налог!), или вы можете похвалить ребенка за то, что он применил навыки, которые у него есть, и получил симпатичный ответ. близко.
Будет ли лучше, если ребенок со временем поймет, как считать налог, а не будет просто доверять тому, что кассир читает с экрана? Конечно. Но на той стадии, на которой находится большинство моих учеников , для их развития как пилотов гораздо полезнее просто хвалить их за то, что они достаточно близки.
Что касается JAL123, то я с вами согласен на 100%. К тому времени, как вы, как пилот, достаточно продвинетесь в своем развитии, чтобы летать на чем-то с толкающей его турбиной, вы, безусловно , должны знать принципы и концепции своей машины с высочайшей степенью точности.
Я могу говорить только от имени Австралийской программы, разработанной CASA (Управление по безопасности гражданской авиации — Австралия), но ожидается, что мы будем преподавать как теорему Бернулли, так и теорему об отклонении воздуха (я полагаю, что это вторая теория, которую вы речь идет о законах Ньютона).
НО, мы также должны преподавать эти предметы как теории, а не как законы, поскольку нет закона о создании подъемной силы. Так что в какой-то степени можно сказать, что мы учим неправильным представлениям, но в то же время мы открыто признаем эти заблуждения тем, кого учим.
Другая часть, которую мы открыто признаем, заключается в том, что обе теории заслуживают того, чтобы, по крайней мере, помочь понять некоторые важные характеристики аэродинамики в полете, отличным примером является сваливание. У нас есть центр давления, который смещается вперед вдоль хорды крыла по мере увеличения угла атаки из-за того, что «пик» динамического давления воздуха смещается вперед вдоль хорды крыла. В «критическом угле» он находится в крайнем переднем положении. Как только мы превышаем критический угол, крыло останавливается, и мгновенно центр давления перемещается назад по линии хорды в положение примерно на половине длины хорды из-за того, что теорема Бернулли больше не оказывает принципиального влияния на наше крыло. Теперь вступает в силу теорема об отклонении воздуха, и мы рассмотрим аналогию с «рукой из окна движущегося автомобиля».
Bernoulli's Theorem
и teach these items as theories, not laws
? Принцип Бернулли (увеличение скорости жидкости означает уменьшение давления жидкости) просто описывает физическую реальность; это не совсем теория.Я хотел бы добавить свои $ 0,02 к этому вопросу. Подъемная сила определяется (в аэродинамических текстах) как направленная вверх составляющая силы, с которой воздух воздействует на крыло. Сила состоит из тангенциальных (отвесных) сил, которые в основном способствуют сопротивлению, а также сил давления (нормальных), которые, как правило, способствуют подъемной силе. Что касается проектирования наиболее эффективного крыла, ответ будет методом проб и ошибок. Сотни различных аэродинамических профилей, определенных математическим путем, помещаются в аэродинамическую трубу и измеряются их коэффициенты подъемной силы и сопротивления. Затем они публикуются в книге, подобной этой, чтобы будущие аэрокосмические инженеры могли решить, какой аэродинамический профиль лучше всего подходит для их целей. Вопрос о том, почемудавление в верхней части крыла ниже, чем в нижней части крыла, на самом деле это не так важно. Кучи эмпирических данных показывают, что это наблюдаемые явления, и мы работаем с ними оттуда, как бы неудовлетворительно это ни было.
В 1958 году в летной школе Гражданского воздушного патруля меня учили, что эффект Бернулли — единственный способ создания подъемной силы крылом. Я не помню, какой у нас был учебник, кроме того, что он также использовался в ВВС США. Наши преподаватели, очевидно, считали этот факт несущественным, и он не проявлялся ни на каких экзаменах. Как говорит Стив В., мы действительно не беспокоились о том, как работает крыло.
Авиамоделист в нашем городе управлял аппаратом, который представлял собой не что иное, как плоский металлический диск с двигателем, рулем направления и элевонами. У него был очень длинный разбег, и летать было зверем, но он явно летел на крыле, а не просто висит на винте. На самом деле это был 25-дюймовый знак Texaco Gas из эмалированной стали. Эффект Бернулли был невозможен.
Кроме того, мы видели много технических чертежей ранних самолетов Райта, Сантос-Дюмона и Кертиса, все с плоскими или изогнутыми крыльями постоянной толщины практически по всей хорде. Ясно, что эти самолеты не генерировали дифференциал Бернулли. У нас было много свидетельств того, что Бернулли не был необходим для полета тяжелее воздуха.
Так что я бы сказал, что этому заблуждению обучали в некоторых летных школах в 1958 году, но реального вреда оно не принесло. Студенты, которые хотели просто летать, проигнорировали это и продолжали просто летать. Студенты, интересующиеся авиационной наукой, уже знали, что нельзя принимать такое простое объяснение, когда речь идет о гидродинамике.
храповик урод
минут
Ян Худек
Ян Худек
минут
Ян Худек
пользователь 253751
пользователь 253751
Сденхам
Сденхам
Ян Худек
Ян Худек
тихий летчик
минут