Можно ли создать тягу, используя только поступательную скорость сопла?

Почему сопло, которое уже находится в движении относительно воздуха, не может создавать тягу, ускоряя воздух, проходящий внутри него?

Итак, давайте представим, что вы находитесь в планере с двумя сужающимися соплами ( без вентиляторов и сжигающего топлива), по одному на каждом крыле. Разве воздух, проходящий через него, не должен ускоряться из-за непрерывности и создавать поступательную силу на самолете?

Очевидно, что это не работает в реальной жизни, поэтому я хотел бы знать, почему. Это потому, что нижняя и верхняя поверхности по сути функционируют как диффузор, который замедляет воздух вокруг?

Ответы (2)

Что-то должно обеспечивать энергию, необходимую для ускорения воздуха.

В простейших двигателях внутреннего сгорания это теплота сгорания. Воздух расширяется при нагревании, и когда путь назад проще всего выбрать, он будет течь именно так . Более сложные двигатели используют эту тепловую энергию для повышения давления воздуха внутри сопла, поэтому появляется энергия избыточного давления, которую можно преобразовать в скорость.

В вашем сужающемся сопле нет избыточной энергии. Для выхода из задней части воздух должен иметь давление не ниже окружающего на выходе из сопла. Для увеличения скорости давление перед соплом должно быть выше атмосферного. Но так как воздух входит в сужающееся сопло уже с атмосферным давлением и скоростью полета, он не может больше ускоряться. Вместо этого передняя часть сопла блокирует весь воздух, который не проходит через меньшее выходное сечение, заставляя его обтекать ваши сопла. Это почти так же эффективно для создания аэродинамического сопротивления, как и помещение цельного диска в воздушный поток.

Это не работает по нескольким причинам.

  1. трение о поверхности создает дополнительное сопротивление
  2. диффузор снизит давление, и вы не добавляете энергии потоку. Как следствие, воздух, проходящий через диффузор, не способен преодолеть противодавление, создаваемое окружающим воздухом, что приводит к сильной турбулентности и отсутствию тяги.

Таким образом, вы остаетесь с мертвым грузом, который увеличивает сопротивление и не дает никакой пользы.

Если бы это сработало, вы бы создали энергию из ничего, а вечный двигатель не может существовать.