Новый (четвертый) способ создания подъемной силы
командор:
Евгений!
"Значительная часть авиационных специалистов придерживается традиционной системы взглядов потому, что не имеют собственного видения процесса создания подъемной силы, а в институтах им преподносили теорию, основанную на условных, мнимых, квази реальных постулатах. Поэтому с целью популяризации теории считаю необходимым выдать в сеть свои соображения на этот счет в попытке достичь большего понимания механизма создания подъемной силы."
Заявление у вас более ,чем серъезное.
"Господь, затмив разум, не позволил создать американцам, немцам и русским самолет, который мог пролететь полмира (а может и вокруг Земли) с атомной бомбой без посадок."
Неправда!Господь не помешал создать более совершенный носитель ядерного оружия типа ракета или лазеры с ядерной накачкой и много всего всякого ,перед которым летающий с ядерной бомбой самолет -детская игрушка.
"современная техника, выбрасывая высоко температурную газовую струю перед лобовой частью торпеды «Шквал» навстречу движению насыщая газом кавитационный шлейф за кавитатором"
Вбрасывание газа перед торпедой действительно реальный способ снижения плотности среды в которой движется тело.
Кавитационный шлейф за кавитатором не более,чем притянутый за уши" четвертый способ".
Хотелось бы понять ,что такое в вашем представлении понятие ВАКУУМ .
Но мне более интересно обсудить проведенные эксперименты и их результаты.
командор:
Евгений!
"Рассуждения о сущности физических явлений привели к выводам, которые вступали в противоречие с некоторыми постулатами аэродинамики".
Ни один из проведенных вами опытов не подтвеждает,что вы вощли с в противоречие с ПОСТУЛАТАМИ.
"Речь пойдет о создании статической подъемной силы (далее в тексте с.п.с.), не зависящей от горизонтальной скорости летательного аппарата."
Практически на любой пластине ,не обязательно типа арочного крыла КОСТЕРА ,находящейся под углом к набегающему от силовой установки потоку возникает подъемная сила.Причем эти силы достаточно большие.Так самолета типа АН-72 с выпущенной в посадочной конфигурации эта сила составляет не менее 10-15% от веса самолета.
Ошибочным является и ваше утверждение ,что энергия всасываемого воздуха не используется.Если вы имеете ввиду для содания подъемной силы,то величина этой силы незначительна,по сравнению с силами необходимыми для подняти аппарата в воздух.
На обеих картинках совершенно правильно указаны вектора скоростей .Кроме того никто никогда и не отрицал,что у винта находящегося в канале увеличивается УПОР - тяга в статическом состоянии. Мало того на самолетах ставились силовые установки ,в которых винт находится в канале(или кольце если хотите).Повысив тягу на малых скоростях,кольцо приводило к значительным потерям в полете и поэтому от него быстро отказались.
В опыте с "изогнутым полукольцом" вы практически поместили винт в негоризонтальный полуканал дающий вертикальную составляющую от винта.
Кроме этого с таким полет каналом приведет к срыву на передней кромке канала.
Самолет ,о котором упоминал МАЙК, является результатом продувок в аеротрубах и на установках примерно нескольких сотен экспериментов.Размеры моделей в размахе до 2.5 метра и мощность СУ до нескольких десятков л.с. Положение винта относительно хорды оптимизировано.
LBL:
В теме новый (четвёртый) способ создания подъёмной силы я предлагал определить по паспорту, какой перепад давлений создаёт Ваш вентилятор. Это должно было навести Вас на вопрос, а какое разрежение создаёт перед собой двигатель самолёта, если он прокачивает через себя много кг воздуха в секунду. И, почему, ни с того ни с сего, птицы так любят проникать именно в двигатель.
При включении двигателя вихрь воздуха перед ним постепенно опускается на землю, создавая под самолётом разрежение воздуха, которое прижимает его к земле. По мере разгона двигателя вихрь усиливается и продвигается вперёд относительно двигателя. Поэтому при разбеге самолёта вихрь может всё засасывать с взлётной полосы. При увеличении скорости самолёта он будет наезжать на вихрь, уменьшая его длину.
LBL
Евгений:
Прдолжение темы
В этой статье описана принципиальная физическая модель, объясняющая процесс возникновения турбулентности и кавитации за обтекаемым телом. Это позволяет трактовать по новому физический процесс создания подъемной силы с помощью традиционного крыла с аэродинамическим профилем.
Такая трактовка необходима для того, чтобы объяснить этот процесс в свете реальных физических явлений, происходящих над крылом. Только отбросив условные (не существующие в реальности) аксиомы можно добиться возобновления технического прогресса в этой области. Поскольку при этом открывается новое видение существующих процессов и открывается перспектива на будущие технические достижения
Первичная вакуумная зона нулевой толщины
Уважаемый читатель, существуют два контрольных вопроса, ответив на которые Вы можете уверенно утверждать, что знаете принцип полета современного самолета.
1. На каком участке аэродинамического профиля подъемная сила не возникает?
2. Способно ли обеспечить взлет и полет в вертикальном направлении крыло, угол атаки которого равен нулю?
Исторически авиация начала свое развитие в борьбе с образованием турбулентности за плоским крылом. Следствием этой борьбы стало открытие аэродинамического профиля крыла. Забудьте на несколько минут все, чему Вас учили, рассказывая о возникновении подъемной силы на крыле. Первое, что необходимо забыть это – принцип относительности. Никакой относительности. Рассматриваем только реальное продвижение крыла сквозь неподвижный воздух. Поскольку воздух перед крылом неподвижен, то не существует никаких горизонтально набегающих на крыло воздушных потоков, постольку оставим на это время действие закона Бернулли для труб, в которых жидкость действительно течет. Попробуйте найти изъян в физической логике описанного здесь процесса, не прибегая к общеизвестным условностям.
Процесс глиссирования нижней поверхности крыла относительно прост: воздух отбрасывается вниз по закону физики о равенстве углов падения и отражения. Поэтому оставим его без рассмотрения. Рассмотрим процесс образования подъемной силы над верхней поверхностью крыла на молекулярной основе. Пусть крыло (рис.1) продвигается сквозь неподвижный воздух со скоростью V и сталкивается при этом с квази неподвижными молекулами воздуха. Рассмотрим три молекулы. Первая сталкивается с крылом в точке 1 под углом падения, равным нулю, и отлетает в направлении V на некоторое расстояние S2. Вторая молекула сталкивается с крылом в точке 2 и отлетает на расстояние S2 в направлении, которое определяет закон физики о равенстве углов падения и отражения. Третья молекула не сталкивается с профилем, поскольку встречается с ним под углом падения 90° и остается неподвижной. Кривая, объединяющая положение этих молекул ограничивает габариты зоны повышенной плотности воздуха. Увеличение плотности объясняется тем, что в указанной зоне сосредоточены молекулы неподвижного воздуха и принудительно втиснутые рассматриваемые нами молекулы. Возмущение уплотненного воздуха распространяется, в направлении векторов S2, и носит затухающий во времени характер. На основании второго и третьего законов Ньютона и на основании закона о сохранении количества энергии на восходящей верхней поверхности аэродинамического профиля может возникнуть только ответная реакция, вызывающая увеличение лобового сопротивления и создание ОТРИЦАТЕЛЬНОЙ ПОДЪЕМНОЙ СИЛЫ.
Рис.1. Образование первичной вакуумной зоны нулевой толщины над нисходящим участком аэродинамического профиля. Обратите внимание, на схеме отсутствует угол атаки он равен нулю. Это сделано для того, чтобы рассмотреть физический процесс уменьшения величины статического давления над крылом в "чистом виде" - без влияния эффекта глиссирования нижней поверхности.
Евгений:
Образование подъемной силы на восходящем участке аэродинамического профиля невозможно в принципе. Эта сила возникает только на нисходящей части верхней поверхности крыла, которая позволяет неподвижной молекуле в точке 3 под действием атмосферного давления переместиться в точку 4. После того, как аэродинамический профиль продвинется дальше в направлении вектора V, зона повышенной плотности (вследствие инертности воздуха) будет располагаться над нисходящим участком. Неподвижная молекула 3 под действием атмосферного давления начнет движение вниз в пустое пространство, которое освобождает от своего присутствия аэродинамический профиль. На высоте δ1 от верхней поверхности профиля плотность воздуха по величине равна плотности неподвижного воздуха атмосферы (молекула в точке 3 была неподвижна). Ниже этой точки плотность воздуха способна постепенно уменьшиться вплоть до нуля. Размер δ1 при этом не выходит за габариты профиля в точке 3. Закрашенная точками и ограниченная размерами h, δ1 и L часть пространства над нисходящим участком аэродинамического профиля представляет собой зону сниженной плотности. С целью предупреждения возникновения кавитации (нарушения целостности воздушного пространства) толщину вакуумного слоя в этой зоне минимизируют до нулевой толщины. На основании этого выражения назовем указанную зону первичной вакуумной зоной нулевой толщины. Снизу зона всасывает в себя профиль и образует статическую составляющую аэродинамической подъемной силы. Сверху зона всасывает атмосферный воздух. На основании закона о сохранении количества движения подбрасывание воздуха вверх (на восходящем участке крыла) будет компенсировано на нисходящем участке движением воздуха вниз. Никакой подъемной силы не возникнет, если не вывести верхнюю поверхность крыла из безразличной системы равновесия действующих сил. Эту функцию выполняет установка крыла под углом атаки. Отбрасывание воздуха вниз за счет глиссирующего эффекта нижней поверхности, во-первых, компенсирует создание отрицательной подъемной силы на восходящей верхней поверхности крыла. А, во-вторых??? Оставим этот вопрос для следующей главы.
Подведем итог сказанному. Почему авиация борется с турбулентностью над нисходящим участком аэродинамического профиля? Казалось бы, чем больше разрежение над крылом (в идеале вакуум), тем больше сила, с которой крыло всасывается в зону. Для авиации важно сохранить строго вертикальное направление всасывания. Второй закон Ньютона утверждает: любое действие вызывает противодействие, поэтому передвижение воздуха в вертикальном направлении способно вызвать возникновение вертикальной подъемной силы. Всасывание воздуха в горизонтальном направлении способно увеличить сопротивление горизонтальному передвижению крыла. Турбулентный вихрь характеризуется ускоренным передвижением воздуха в направлении трех пространственных координат. Поэтому на основании второго и третьего законов Ньютона ускоренный характер передвижения всасываемого зоной воздуха в горизонтальном направлении обеспечивает неизбежность увеличения сопротивления. Математика в таком случае говорит: реализованы необходимое и достаточное условия для увеличения аэродинамического сопротивления. Сделаем вывод: вредно не образование разреженной зоны, а направление ее действия.
Почему недопустимым является возникновение кавитации на крыле (появление абсолютного вакуума)? При кавитации возникает разрыв пространства. Нарушается его целостность. Перестает существовать основное понятие гидродинамики – направленный поток жидкости. Полет крыла становится абсолютно неуправляемым. Под действием воздушного потока, набегающего на нижнюю поверхность, крыло начнет вращаться вокруг зоны обширной кавитации, а не вокруг центра приложения сил.
Сильное и слабое взаимодействие
(из соображений логического подобия позаимствована терминология из области ядерной физики)
Выясним, какую роль играет уменьшение статического давления над верхней поверхностью крыла. Какова вторая роль глиссирования нижней поверхности аэродинамического профиля.
Рассмотрим вторую гипотетическую ситуацию. Предположим, что в определенном объеме воздушного пространства с помощью некоторого физического процесса создана зона сниженной плотности воздуха над поверхностью вакуумного экрана. Пусть зона характеризуется размерами δ и l, а, также, уменьшенной плотностью воздуха, которая определяет величину статического давления Рst. Например, представьте себе, что Вы разбили кинескоп с размерами δ и l. Рассмотрим «осколок кинескопа» - вакуумный экран (рис.2).
Снизу зона всасывает в себя вакуумный экран с силой
F1 = (Рatm – Pst)•l•l1,
где l и l1 – длина и ширина вакуумного экрана (последняя на рис. 2 не отражена).
Под действием всасывающего эффекта вакуумный экран способен осуществлять микро передвижение в середину зоны только до ее центра О, поскольку навстречу зона всасывает атмосферный воздух. Динамический напор встречного потока способен нейтрализовать действие силы F1 на основании закона о сохранении количества движения. Продолжительное самостоятельное существование зоны невозможно, поскольку она стремится схлопнуться. Вместе с тем, пока зона существует, она поднимается вверх на основании закона Архимеда (так поднимается вверх воздух в результате тепловой конвекции). Величина с.п.с. при этом вычисляется по формуле
F2 ~ l•l1•δ•(ρatm – ρ),
где ρatm и ρ – плотность неподвижного воздуха атмосферы и достигнутая в зоне плотность разреженного воздуха соответственно.
Суммарная величина подъемной силы F будет равна:
F = F1 + F2
Рис.2. Параметры зоны сниженного давления.
Навигация