Машущий полёт. Мифы и реальность. Игорь Азарьев

Чтение книги онлайн.

СКАЧАТЬ время разработок до минимума.

      Величайшее изобретение человечества колесо и укрощенный огонь Природа на своей элементной базе создать, в принципе, не могла.

      Сравнивая элементные базы Человека и Природы, можно отметить, что Человек имеет в своем распоряжении гораздо более прочные материалы, более совершенные механизмы, более мощные энергетические установки. Все это позволило Человеку создать летательные аппараты, превосходящие по взлетному весу, скорости, экономичности и другим параметрам любое создание Природы.

      Кроме того, у Человека и летающих существ различные условия существования, поэтому, даже тщательно изучив эти механизмы, человек не сможет ими воспользоваться. На это есть несколько причин принципиального характера.

      Учитывая законы аэродинамики, все летательные аппараты и летающие существа можно разделить на три группы:

      – насекомые;

      – птицы и модели летательных аппаратов;

      – махолеты и самолеты.

      Аэродинамический параметр, который разделяет эти группы, это число Рейнольдса Re, которое определяется соотношением между силами инерции и силами вязкости, возникающими в обтекающем поверхность потоке воздуха.

      Re=V*L / n, где V – скорость потока;

      L – хорда крыла;

      n – кинематический коэффициент вязкости воздуха.

      Я не буду вдаваться в подробности, надеюсь читатель познал основы аэродинамики крыла, и только отмечу, что величина числа Re определяет характер течения воздушного потока над поверхностью крыла. На малых числах Re преобладают силы вязкости и течение ламинарное, на больших – силы инерции и течение турбулентное. Критическое значение числа Re, разделяющее две основные области характеристик потока, составляет для профиля 120 000÷160 000.

      Ниже приведены числа Re для различных аппаратов и существ.

      Авиация

      Транспортные самолеты Re = 1́10⁸ и Re> Reкр

      Легкие самолеты Re = (2÷5) ́10⁶ и Re> Reкр

      Махолет Re = 1.5́10⁶ и Re> Reкр

      Птицы и модели

      Модель махолета Re = 50000÷80000 и Re <Reкр

      Парящий альбатрос Re = 200 000 и Re> Reкр

      Чайка Re = 100 000 и Re <Reкр

      Насекомые

      Бабочка в планирующем полете Re= 3000÷7 000 и Re <Reкр

      Мелкие комары и мушки Re = 20 ‒1000 и Re <Reкр

      Число Re в значительной мере определяет форму несущей поверхности. При больших числах Re увеличение несущих свойств и уменьшение сопротивления требует обеспечения плавности обводов профиля.

      Птицы летают в той области малых скоростей и размеров, где очень существенны силы вязкости, и которая принципиально не может быть использована человеком. Кроме того, частота маха птиц находится в пределах от 1гц у больших птиц до 200гц у маленьких. В этих условиях влияние нестационарности СКАЧАТЬ