Что такое эффект земли?

Я думаю, невозможно дать правильное и простое объяснение. Я бы объяснил это так, если бы меня спросили:

Нисходящий поток от крыльев и нисходящий компонент вихрей законцовок крыла создают область давления выше, чем обычно, под крыльями, потому что воздух ударяется о землю и не может «убежать», увеличивая подъемную силу.

Индуктивное сопротивление уменьшается, потому что вихри на законцовках крыла (вызывающие сопротивление) не могут полностью развиваться близко к земле.

Для простого и правильного ответа вам нужно сначала понять индуктивное сопротивление.

Пожалуйста, прочитайте этот ответ , если вы не уверены.

Краткая версия: крыло создает подъемную силу, отклоняя воздух вниз. Индуктивное сопротивление является следствием этого отклонения, потому что результирующая сила этого процесса отклонения отклоняется назад на половину угла отклонения. Из-за обратного наклона сила имеет горизонтальную составляющую, направленную назад. Это индуктивное сопротивление.

Эффект земли будет препятствовать полному развитию этого поля потока, потому что воздух не может течь в землю. Следовательно, меньше угол отклонения, а также его горизонтальная составляющая, т.е. сопротивление.

То же самое происходит и перед крылом, где восходящее движение воздуха перед критической точкой также ограничено. Другим последствием этого является уменьшенный наклон кривой подъемной силы из- за эффекта земли.

Подъемная сила больше по сравнению с индуктивным сопротивлением по сравнению со случаем со свободным потоком, потому что крыло несколько блокирует отток воздуха на задней кромке, и это приводит к более высокому давлению на нижнюю часть крыла по сравнению со случаем со свободным потоком.

Это объяснение «эффекта подушки» на самом деле совершенно верно. Давление, которое поднимает самолет, создается не только за счет ускорения воздуха вниз, но и за счет напора. Этот эффект исчезает, как только крыло оказывается достаточно далеко от земли.

Земля действует как аэродинамическое зеркало. Когда крыло приближается к поверхности, создается впечатление, что снизу появляется перевернутое крыло. Их области высокого давления усиливают друг друга, повышая эффективность и тем самым уменьшая сопротивление.

Вот мое упрощение, это не полная история, но она охватывает основы.

Подъемная сила: когда вы находитесь в свободном пространстве, высокое давление под вашим крылом рассеивается в окружающий воздух. Когда вы находитесь в граунд-эффекте, высокое давление под крылом сталкивается с несжимаемым твердым телом и, следовательно, не может рассеяться так быстро, вызывая более высокое давление под крылом и, следовательно, большую подъемную силу.

Сопротивление: когда вы находитесь в свободном пространстве, след (турбулентный, низкое давление) за вашим самолетом беспрепятственно рассеивается, пока не станет однородным с окружающей атмосферой. Когда вы находитесь в граунд-эффекте, воздух у земли быстрее поглощает это рассеяние, потому что ему приходится сталкиваться с землей (большее трение, чем у воздуха в свободном пространстве). Кроме того, вихри на концах крыльев сталкиваются с землей и рассеиваются гораздо быстрее, чем в открытом космосе.

Я подозреваю, что причина, по которой GE привязана к длине крыла, заключается в том, что чем длиннее ваше крыло, тем сильнее вихри на его конце, и тем дальше воздух должен проходить в боковом направлении, чтобы выйти из зоны высокого давления под крылом.

Простое объяснение:

Когда нет эффекта земли, воздух в нижней части крыла имеет достаточно места для движения. В условиях экранного эффекта воздух в нижней части крыла почти не может двигаться и поэтому толкает самолет вверх, пытаясь освободить больше места.

при обычном полете высоко над землей крылья создают подъемную силу, отклоняя воздушный поток вниз. Это невозможно близко к земле: воздух не проходит через поверхность земли.

Представьте, что нисходящий поток воздуха отражается и увеличивает давление под крылом. Это происходит частично на крыле, а не только за ним, потому что на дозвуковых скоростях воздух раскалывается перед крылом.

Таким образом, при эффекте земли подъемная сила создается за счет толкания воздуха вниз и увеличения статического давления под крылом, как у корабля на воздушной подушке. И повышенное давление не приводит к ухудшению индуцированного сопротивления. И в этом главное отличие: полное сопротивление меньше при экранном эффекте, чем при обычном полете.

Крыло толкает воздух вниз.

В полете этот воздух давит на другой движущийся воздух.

При граунд-эффекте воздух давит на землю, которая не движется.

Толкать то, что движется, сложнее, чем то, что не двигается. Как ходьба по песку против ходьбы по тротуару.

То, что происходит за задней кромкой, безусловно, не имеет значения.

Крыло имеет угол падения на землю, поэтому под ним возникает клиновой эффект, предположительно увеличивающий давление под передней частью хорды и в меньшей степени под задней частью из-за эффектов Вентури.

Для меня это похоже на эффект подушки, и воздушный поток над крылом отклоняется, а давление уменьшается, как это было бы на высоте.

Взгляните на пеликанов в полете, и вы увидите, как усердно работает «эффект земли»! Не сложный и наиболее легко наблюдаемый над водой, а не над Terra Firma. Чтобы найти отличные видеоролики на YouTube, просто введите в Google «автомобиль с эффектом экрана» и, в частности, фантастическое творение СССР во время холодной войны (1948–1989). «Эффект земли» - это подъемная сила ... и, действительно, скорость движения вперед ... полученная при «плавании» над предпочтительно водной поверхностью. В морских терминах это известно как «перемещение» (в отличие от плавучести), но на самом деле вы перемещаете воздух прямо над водой, а не находитесь на этой физической поверхности или на ней. В этом «пространстве» также существует множество конечных и интересных реальностей.

Рядом с землей земля может давить на самолет, придавая ему большую подъемную силу.