Подъемная сила (аэродинамика)

Подъёмная сила — составляющая полной аэродинамической силы, перпендикулярная вектору скорости движения тела в потоке жидкости или газа, возникающая в результате несимметричности обтекания тела потоком. В соответствии с законом Бернулли, статическое давление среды в тех областях, где скорость потока более высока, будет ниже, и наоборот. Создавшаяся разница давлений и порождает подъёмную силу. Полная аэродинамическая сила — это интеграл от давления вокруг контура крыла.

$\mathbf{L}+\mathbf{D} = \oint\limits_{\partial\Omega}p\mathbf{n} \; d\partial\Omega$

где:

• L — это подъёмная сила,
• D — это тяга,
• $\partial\Omega$ - граница профиля,
• p — величина давления,
• n — нормаль к профилю

Согласно теореме Жуковского, величина подъёмной силы пропорциональна плотности среды, скорости потока и циркуляции скорости потока.

Коэффициент подъёмной силы

Коэффициент подъёмной силы - безразмерная величина, харатеризующая подъемную силу крыла определённого профиля при известном угле атаки. Коэффицинт определяется экспериментальным путём в аэродинамической трубе, либо по теореме Жуковского. Формулу расчёта подъёмной силы через коэффицент разработали братья Райт и Джон Смитон в начале XX-го века. Формула имеет вид^[1]:

$L = C_l \frac{p V^2}{2} S \,$

где:

L - подъёмная сила (Н)

C_l - коэффициент подъёмной силы

p - плотность воздуха (кг/м^3)

V - скорость движения крыла относительно воздуха (м/с)

S - площадь крыла (м^2)

Примечания

1. ↑ Clancy, L.J., Aerodynamics, Section 4.15

Ссылки

• Подъемная сила
• ON THE PHYSICS OF FLIGHT