Я знаю, что это связано с теорией подъемной линии Прандтля и что идеальное эллиптическое крыло действительно соответствует условию моего вопроса. К сожалению, я плохо разбираюсь в гидродинамике и хотел бы относительно простое объяснение, почему поток вниз (и подъемная сила) различается по размаху крыльев (неэллиптических крыльев). Хотелось бы понять хотя бы основы и удовлетворить свое любопытство :)
Почему неэллиптические крылья не должны создавать постоянный поток вниз по размаху? Они делают это при одном угле атаки при правильном распределении крутки, так что распределение циркуляции по пролету является эллиптическим.
Однако, как только угол атаки отличается от угла атаки эллиптического распределения, изменение локальной циркуляции меняется пропорционально местной хорде. Если распределение хорды не является эллиптическим, новое распределение циркуляции из-за этого изменения угла атаки также не является эллиптическим, как и изменение локального угла нисходящего потока.
Иногда желательно не производить эллиптическое распределение циркуляции rsp. имеют эллиптическую форму в плане. Если цель состоит в том, чтобы свести к минимуму сопротивление, это помогает уменьшить вес, а чистая оптимизация подъемной силы/сопротивления слишком узка. Что следует учитывать, так это наилучшее соотношение подъемной силы и веса крыла по отношению к сопротивлению. Р. Т. Джонс написал техническую записку NACA .еще в 1950 году, в котором он рассмотрел эту проблему аналитически. Вес крыла увеличивается, когда вблизи концов создается большая подъемная сила, потому что эта подъемная сила вызывает непропорциональный изгибающий момент корня, а лонжерон крыла, который должен воспринимать этот изгибающий момент, является важной частью конструкции крыла. Таким образом, уменьшение подъемной силы на законцовках и увеличение подъемной силы у основания создаст более легкое крыло для небольшого увеличения лобового сопротивления, что приведет к общему оптимуму с почти треугольным распределением подъемной силы. По сравнению с крылом эллиптической формы в плане общий размах крыла такого оптимизированного крыла больше при том же общем лобовом сопротивлении, но это крыло будет весить меньше.
Другой пример — срыв крыла. Эллиптическое крыло без размыва будет иметь постоянный коэффициент подъемной силы по размаху, а эффекты числа Рейнольдса гарантируют, что крыло сначала остановится на концах. Несимметричное сваливание приведет к ускоренному отходу от крена: свалившаяся сторона крыла теряет подъемную силу, опускается и видит увеличение угла атаки, что ухудшает состояние сваливания. Этот эффект дает эллиптическому крылу плохие характеристики управляемости и является причиной того, что многие самолеты АОН имеют прямоугольную или трапециевидную форму в плане с небольшой конусностью.
Рокас Жилинскас
Питер Кемпф
Рокас Жилинскас
Питер Кемпф
Рокас Жилинскас
Питер Кемпф