АЭРОДИНАМИКА

АЭРОДИНАМИКА, наука о движении газов и о силах, действующих на предметы, например, самолеты, движущиеся в воздушной среде. Авиаконструктор должен учитывать четыре важнейших фактора и их взаимосвязь: вес аппарата и груза, который должен быть перенесен; подъемную силу, необходимую для преодоления силы тяжести; сопротивление, то есть силу, препятствующую движению; тягу, то есть силу, приводящую в движение. Аэроплан должен обладать достаточной тягой, чтобы продвигаться вперед с такой скоростью, при которой его крылья могут обеспечить подъемную силу, необходимую для преодоления силы тяжести. Сопротивление воздуха возрастает пропорционально квадрату скорости предмета, и его следует сводить к минимуму, создавая контуры, ограничивающие турбулентность (что увеличивает тягу). Инженеры пользуются АЭРОДИНАМИЧЕСКИМИ КАМЕРАМИ и компьютерными системами для прогнозирования аэродинамических характеристик.

Любое н:кущее вощисшо. оудь то газ или жидкость, обладает вязкостью, которая препятствует движению потока сквозь твердые тела. Когда поток движется по прямой (А), вязкость вызывает изменения скорости потока (V) в зависимости от расстояния от поверхности, форма изменения показана на рисунке. Область изменяющейся скорости (1) называется ла минарным граничным слоем. Идеально гладкое крыло самолета (В)имеет непрерывный граничный спой этого типа Граничный слой может стать турбулентным, например, если поток движется очень быстро (С) Обычно и при этом остает -ся нижний ламинарный слои (2); скорость остается приблизительно одинаковой в турбулентном слое из-за перемеши вания оысфо и медленно дви жущихся слоев потока. Там, где поверхность изгибается (D), граничный слой (3) часто отры -вается от поверхности, и между ними образуется турбулентный слой(4). «Отделение граничного слоя» (5) происходит, когда воздух с большой скоростью обтекает сферу (Е) или наклонное крыло (F) Для турбулеж-ных слоев характерно враща тельное движение. В простом случае, когда газ с большой скоростью обтекает цилиндр (например, ветер дует в телеграфных проводах), незначительные вращательные движения могуг превратиться (G и Н) в широкие,расположенные с правильными интервалами завихрения,которые приводят к возникновению слышимого звука