Аэродинамика. Избранные темы в их историческом развитии [Теодор фон Карман] (pdf) читать постранично, страница - 3
Книга в формате pdf! Изображения и текст могут не отображаться!
[Настройки текста] [Cбросить фильтры]
- 1
- 2
- 3
- 4
- 5
- . . .
- последняя (7) »
теоретический закон Ньютона, имел далеко идущие последствия в теории полета. Действительно, если нормальная сила подчиняется закону Ньютона, то составляющие силы перпендикулярны и параллельны
скорости полета, т. е. подъемная сила и сила лобового сопротивления
пропорциональны соответственно 51112 огсозог и 51113 ог. Таким образом,
коэффициент подъемной силы, будучи пропорционален второй степени Ѕіпа, очень мал для малых значений угла од, и если конструктор
самолета не хочет использовать большие значения ог, то ему необходима огромная площадь крыла, для того чтобы получить достаточную величину подъемной силы. С другой стороны, соотношение ме>кду
подъемной силой и лобовым сопротивлением равняется СБЁ од, И у Этого
1Имеются в виду США. _ Прим. ред.
26
Г./шва І
выра>кения мо>кет быть большое значение только, если угол ог очень
мал. Если закон Ньютона верен, то у бедного конструктора есть выбор
ме>кду созданием огромного хитроумного приспособления, имеющего
очень большую площадь крыла и, следовательно, тя>келый вес конструкции, или созданием машины с приемлемой площадью крыла, но
низким аэродинамическим качеством, что означает тя>келый двигатель
для сообщения дви>кения вперед.
Некоторые авторы высказали мнение, что закон Ньютона способствовал пессимистическим прогнозам по поводу возмо>кностей полета с
работающим двигателем, которые мо>кно найти в научной литературе.
Лично я не считаю, что влияние Ньютона было действительно таким
катастрофическим. Полагаю, что большинство людей, которые в тот
ранний период, о котором мы говорим, были действительно заинтересованы в полетах, не верило ни в одну теорию. Но нельзя забывать и
то, что теория расходилась с фактами. Далее следует отметить, как я
у>ке говорил ранее, что Ньютон по существу рассматривал тупые или
заостренные тела, омываемые параллельным потоком, для того чтобы
сравнить их относительное сопротивление, и не изучал силы, действуюЩие на наклонные поверхности. Поз>ке мы увидим, почему его теория,
примененная к поверхностям крыла, привела к результатам, таким отличным от реальности, и с другой стороны, как его закон нашел новое
применение в области очень высоких сверхзвуковых скоростей.
ПОЛЄТ ПТИЦІ ПОЛУЭМПИРИЧЄСКИЄ ТЄОРИИ ПОЛЄТЭ
На всем протя>кении девятнадцатого века мы наблюдаем два практически не связанных процесса. С одной стороны, энтузиасты полетов,
в основном практичные люди, развивали свои собственные довольно
примитивные теории полета птиц и пытались применить свои выводы
к требованиям полета человека. С другой стороны, представители науки развивали математическую теорию динамики >кидкостей; это развитие не имело отношения к проблеме полета и не дало много полезной
информации тем, кто стремился летать.
Исследования, направленные на реализацию >келания человека летать, касались главным образом двух проблем: во-первых, определить
мощность, потребную для полета; во-вторых, выяснить наиболее рациональные формы крыльев. Рассмотрим вкратце обе задачи и господствующие точки зрения в тот период.
Аэродинамические исследования до эры по./ьетое
27
Что касается вопроса мощности, потребной для полета, то тот
факт, что птицы действительно летают по воздуху, предоставил определенную твердую поддер>кку для предполо>кений. Довольно рано было
признано, что в расчетах ва>кную роль дол>кны играть две характеристические величины. Одна из них _ соотношение ме>кду весом И/ и
площадью крыла Ѕ. Мы называем это соотношение удельной нагрузкой на крыло: И//Ѕ. Вторая величина _ это соотношение ме>кду весом И/ и располагаемой мощностью Р. Соотношение РУ/ Р называется
нагрузкой на единицу мощности. В случае полета птицы, располагаемая мощность _ это мышечная энергия, которую птица мо>кет прилагать в полете. Можно допустить, что последняя величина приблизительно пропорциональна весу птицы.
Тогда основной вопрос заключался в оценке потребной мощности
и сравнении ее с располагаемой мощностью. Потребная мощность рассчитывается на основе предполо>кения, что парящая птица, не работая
крыльями, потеряла бы определенную высоту в единицу времени; она
называется скоростью сни>кения. Для того чтобы летать горизонтально, птица дол>кна выполнить, по крайней мере, столько работы, сколько
необходимо для подъема ее тела со скоростью, достаточной для противодействия скорости сни>кения. Эта оценка привела к выводу, что
потребная мощность на единицу веса (т. е. обратная величина нагрузке
на единицу мощности) пропорциональна квадратному корню удельной
нагрузки на крыло.
Сбщий вид этого правила был подтвер>кден более подробным анализом Шарля Ренара (1847-1905) [8], одного из лидеров раннего воздухоплавания во Франции. Он выразил мощность, потребную для горизонтального полета, как сумму мощности, необходимой для поддер>кания, и мощности,
- 1
- 2
- 3
- 4
- 5
- . . .
- последняя (7) »
Последние комментарии
4 часов 48 минут назад
12 часов 48 минут назад
1 день 3 часов назад
1 день 7 часов назад
1 день 7 часов назад
1 день 7 часов назад