שְׁאֵלָה:
אם פרופיל הכנף מושך מטוס למעלה, מדוע מטוסים יכולים לטוס הפוך?
Krumelur
2014-01-19 16:38:32 UTC
view on stackexchange narkive permalink

אני מפשט כאן, אך כל מבוא לעוף מראה לנו שפרופיל הכנף מוביל ללחץ נמוך יותר בצד העליון של הכנף, ומכאן שהכנף והמישור המחובר אליו ימשכו כלפי מעלה.

בסדר.

איך זה מסביר מטוס שטס הפוך? אם ההסבר היה נכון, המטוס היה מושך את עצמו לכיוון כדור הארץ.

XKCD חובה: http://xkcd.com/803/
חָמֵשׁ תשובות:
#1
+25
yankeekilo
2014-01-19 17:45:00 UTC
view on stackexchange narkive permalink

בדרך כלל, רצועת אוויר מותאמת ליעילות הרמה / גרירה (L / D) הטובה ביותר לפרופיל טיסה מסוים (בדרך כלל פשרה). מכיוון שרוב הזמן עבור מרבית טיסות ההפוך של המטוס אינו לא נושא, אתה מקבל נייר טיסה המותאם במיוחד לטיסה זקופה, והדבר מושג בצורה הטובה ביותר עם גאומטריות אסימטריות.

עם זאת , תלוי ב זווית ההתקפה כל קלף עלול יכול (וייצור) הרמה "שלילית", רק הרבה פחות יעיל מאשר למשטר המותאם, וכתוצאה מכך גרור מוגבר.

זווית ההתקפה הרצויה עבור מטוסים קונבנציונליים בשליטה אווירודינמית נשמרת על ידי המעלית. עבור מטוסים סימטריים הנפוצים למטוסים אירובטיים, הביצועים לטיסה זקופה והפוכה דומים למדי. עבור 99% מכל שאר מטוסי הטיסה ההפוכים יעבדו עד לנקודה מסוימת, תלוי בכוח הזמין, CG, כוחות ההרמה וההגה המקסימליים הניתנים לפני הדוכן. כתוצאה מכך, עבור מטוסים מסוימים לא ניתן לשמור על טיסה הפוכה יציבה, ואילו עבור אחרים זה יכול להיות (אך עם עונש משתנה לביצועים, מהירות דוכן וכו '). האפשרות האווירודינמית של מעוף הפוך מוגבלת כמובן משיקולים מבניים ואחרים.

אין דבר כזה 'הרמה שלילית'. הכנף מייצרת כוח (הרמה) השווה לתאוצה של מסת אוויר הרחק מנתיב הטיסה כפול המסה של אותו אוויר. לטוס בטיסה מישורית זה וקטור התאוצה של מסה x שווה ומנוגד להאצת כוח הכבידה. זה חשוב לא אם הצד המבריק של המטוס פונה לשמיים או לקרקע.
@JimInTexas ובכך המרכאות.
@JimInTexas כמובן שיש דבר כזה הרמה שלילית. כוח הוא כמות וקטורית, שיש לה כיוון וגם גודל. כדי שהכיוון יהיה משמעותי, יש להגדירו ביחס למסגרת התייחסות כלשהי. ההגדרה ביחס לנייר הרגל שימושית בדרך כלל ביותר לאווירודינמיקה. באופן כללי, מסגרת התייחסות זו תוגדר כך ש"הצד המבריק "נחשב לחיובי. לפיכך, ב- AoA כזה שמייצרים הרמה בכיוון השני (ללא קשר לכיוון נייר הכסף ביחס לקרקע), וקטור המעלית אכן יהיה שלילי.
@reirab אולי עלי לעבוד על התשובה הזו כדי להסיר חלק מהמטושטש - או להרגיש חופשי לערוך.
@yankeekilo התשובה נראית לי בסדר. בדיוק התייחסתי להערתו של ג'ים.
@reirab העריך: ד
#2
+11
Marcks Thomas
2014-01-19 19:58:05 UTC
view on stackexchange narkive permalink

קשר זה בין עיקול כנף להפרש לחץ בשני הצדדים הוא לעתים קרובות חלק מההסבר 'זמן מעבר שווה'; האוויר בצד המעוקל צריך לעבור מרחק ארוך יותר באותה פרק זמן, ולכן הולך מהר יותר, מה שמוביל ללחץ נמוך יותר. הסבר זה נפוץ מאוד ושגוי לחלוטין.

בטיסה רגילה, הטלת האף כלפי מעלה גורמת למטוס לטפס מכיוון שהכנפיים פוגשות את האוויר בזווית תלולה יותר; המעלית עולה. זה הגיוני שסיבוב הכנפיים בכיוון ההפוך מקטין את ההרמה. למעשה, הפנה את האף כלפי מטה מספיק רחוק והכנפיים לא ייצרו מעלית כלל. מעבר לכך, המעלית הנוצרת הופכת לשלילית והכנפיים יתחילו למשוך את המטוס מטה.

במהלך התמרון ההיפותטי שלנו, גישתנו השתנתה בכ -10 מעלות. זה עדיין לא בדיוק עף הפוך, הצד המעוגל של הכנפיים היה למעלה כל הזמן. בין אם המעלית הייתה מכוונת כלפי מעלה ובין אם לאו, תלוי בזווית בה הכנפיים פוגשות את האוויר, בזווית ההתקפה.

הדבר נכון גם לטיסה הפוכה. אם אנו מוצאים את עצמנו בגישה בה הכנפיים מושכות אותנו מטה, אנו מרימים את האף. בהתחלה, המעלית כלפי מטה תיעלם ובזוויות התקפה גבוהות יותר, תתחיל להצביע מעלה ותגדל. במהירות אווירית מספקת ובזוויות התקפה, יש לנו מספיק הרמה כדי לשמור על הגובה הפוך.

אז מדוע בכלל צריך להיות עקומים בכנפיים? הם לא. כנפיים שטוחות מספקות גם הרמה בזוויות התקפה שאינן אפסות, והן שמישות לחלוטין, אך אינן יעילות במיוחד. כריות אוויר מעוצבות כראוי יוצרות יותר הרמה ופחות גרירה. כדי לברר מדוע, עיין בהסבר מדויק יותר כיצד מטוסים באמת טסים.

ראה את המעקב שלי: http://aviation.stackexchange.com/questions/1157/why-is-the-wrong-explanation-of-air-travels-a-longer-distance-and-creates-a-lif
אני יודע שהתשובה הזו בת יותר משנה, אבל אני חייב לשבח את מרקס על כך שהמצא (או מצא) תשובה יותר 'אמיתית' אך מובנת.
There's even a nice GIF demonstrating that the "equal time of flight" is simply false: https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/9/99/Karman_trefftz.gif
לידיעתך. כנף T-38 סימטרית. כלומר אין "מרחק נוסף" לזרימת אוויר מעל החלק העליון של הכנף. עם זאת, כאשר בטיסה ישרה המטוס למעשה נמצא בערך 2-3 מעלות אף למעלה.
@romkyns [סרטון זה] (https://www.youtube.com/watch?v=e0l31p6RIaY) הוא הדגמה טובה יותר מכיוון שהוא מציג מערך פיזי ממשי. את הנקודות ב- GIF ניתן היה לתכנת לנוע בכל דרך שהיא בכלל. (בסדר, נראה שהם מייצגים מדויק, אך נקודות מונפשות עוקבות אחר רצונו של האנימטור שלהם.)
#3
+3
OrangeDog
2015-02-05 21:30:24 UTC
view on stackexchange narkive permalink

תשובה קצרה היא ההסבר שגוי. האופן שבו מטוסים מייצרים מעלית הוא הרבה יותר מסובך.

#4
+1
Captn
2015-02-05 14:09:38 UTC
view on stackexchange narkive permalink

העיקרון של ברנולי (צורת רפידה) הוא רק אחד מכוחות ההרמה.

סטיה (חוק ניוטון) חשובה לא פחות, ובמטוסי מדחף זרימת אוויר מואצת.

אנא שקול להרחיב את תשובתך. במצב הנוכחי היא נכונה, אך כללית מכדי להיות שימושית אם הקורא אינו מכיר את הנושא.
חוק ההרמה של ניוטון הוא שגוי. זה מתחיל להיות נכון במהירות היפרסונית, אבל במהירות הנמוכה שניוטון חשב שהוא פשוט ניחש מה קורה, וניחש לא נכון. אולי אתה מתכוון לחוק התנועה הראשון של ניוטון? אז יהיה יותר מאיר לדבר על העברת דחפים בין מטוסים לאוויר.
#5
+1
amI
2015-10-08 02:08:11 UTC
view on stackexchange narkive permalink

הרמה 'ניוטונית' היא התגובה כלפי מעלה של הכנף להסטת זרם האוויר כלפי מטה. הדרך היעילה ביותר להסיט את זרם האוויר היא האצה הדרגתית, המתבצעת על ידי משטח תחתון קעור. צורת המשטח העליונה חייבת למנוע 'הפרדה' מוקדמת (מערבולות ואקום כאוטי) של זרימת האוויר העליונה. כנף סימטרית עדיין יכולה להסיט את זרם האוויר, תלוי בזווית ההתקפה שלו; יש לו את אותה הרמה וגרירה אם זה צד ימין או הפוך, וזה לא יעיל כמו כנף רגילה מצד ימין, אלא טוב יותר מכנף רגילה הפוכה.



שאלה ותשובה זו תורגמה אוטומטית מהשפה האנגלית.התוכן המקורי זמין ב- stackexchange, ואנו מודים לו על רישיון cc by-sa 3.0 עליו הוא מופץ.
Loading...