Подъёмная сила

Подъёмная сила
Четыре силы, действующие на самолёт
Karman trefftz.gif

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. Например, крыло самолета имеет несимметричный профиль (верхняя часть крыла более выпуклая), вследствие чего скорость потока по верхней кромке крыла будет выше, чем над нижней. Создавшаяся разница давлений и порождает подъёмную силу. Полная аэродинамическая сила — это интеграл от давления вокруг контура крыла.

\mathbf{Y}+\mathbf{P} = \oint\limits_{\partial\Omega}p\mathbf{n} \; d\partial\Omega

где:

  • Y — это подъёмная сила,
  • P — 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.

Werki1.jpg

Коэффициент подъёмной силы

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

Y = C_y \frac{\rho V^2}{2} S \,

где:

Y — подъёмная сила (Н)
C_y — коэффициент подъёмной силы
\rho — весовая плотность воздуха на высоте полёта (кг/м³)
V — скорость набегающего потока (м/с)
S — характерная площадь (м²)

При расчетах по этой формуле важно не путать весовую и массовую плотность воздуха. Весовая плотность при стандартных атмосферных условиях (на уровне земли при температуре +15 С) равна \rho=1.225 кг/м3. Но в аэродинамических расчетах часто используют массовую плотность воздуха, которая равна 0.125 кг*с24. В этом случае подъемная сила Y получается не в ньютонах (Н), а в килограммах (кг). В книгах по аэродинамике не всегда имеются уточнения, о какой плотности и размерности подъемной силы идет речь, поэтому в спорных ситуациях нужно проверять формулы, сокращая единицы измерения.

Примечания

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

Ссылки


Wikimedia Foundation. 2010.

Смотреть что такое "Подъёмная сила" в других словарях:

  • ПОДЪЁМНАЯ СИЛА — составляющая полной силы давления жидкой или газообразной среды на движущееся в ней тело, направленная перпендикулярно к скорости тела (к скорости центра тяжести тела, если оно движется непоступательно). Возникает П. с. вследствие несимметрии… …   Физическая энциклопедия

  • подъёмная сила — составляющая полной силы давления жидкой или газообразной среды на движущееся в ней тело; направлена перпендикулярно скорости движения тела. Подъёмная сила возникает вследствие различия скоростей обтекания несимметричного тела средой (например,… …   Энциклопедический словарь

  • ПОДЪЁМНАЯ СИЛА — составляющая полной гидроаэродинамической силы давления (др. составляющая лобовое сопротивление) жидкости или газообразной среды, воздействующая на движущееся в ней тело (или на тело, обтекаемое жидкостью или газом) и направленная перпендикулярно …   Большая политехническая энциклопедия

  • подъёмная сила — — [А.С.Гольдберг. Англо русский энергетический словарь. 2006 г.] Тематики энергетика в целом EN lifting forceraising forceupward force …   Справочник технического переводчика

  • Подъёмная сила — Подъемная сила. Обтекание профиля крыла самолета. Y подъемная сила; v скорость потока воздуха; давление под крылом рн больше давления под крылом рв. Подъемная сила ПОДЪЁМНАЯ СИЛА, составляющая полной силы давления жидкой или газообразной среды на …   Иллюстрированный энциклопедический словарь

  • Подъёмная сила —         составляющая полной силы давления жидкой или газообразной среды на движущееся в ней тело, направленная перпендикулярно к скорости тела (к скорости центра тяжести тела, если оно движется непоступательно). Возникает П. с. вследствие… …   Большая советская энциклопедия

  • подъёмная сила — keliamoji jėga statusas T sritis automatika atitikmenys: angl. ascensional force; elevating force; lifting force; raising force vok. Hebekraft, f; Hubkraft, f rus. подъёмная сила, f pranc. effort de levée, m; portance, f …   Automatikos terminų žodynas

  • подъёмная сила — keliamoji jėga statusas T sritis fizika atitikmenys: angl. ascensional force; raising force vok. Auftrieb, m; Hebekraft, f; Hubkraft, f rus. подъёмная сила, f pranc. force ascensionnelle, f; force de portance, f; poussée verticale, f …   Fizikos terminų žodynas

  • подъёмная сила — подъёмная сила — проекция главного вектора аэродинамических сил (см. Аэродинамические силы и моменты), приложенных к обтекаемой поверхности тела, на нормаль к направлению его движения. Объяснение механизма образования и определение П. с.… …   Энциклопедия «Авиация»

  • подъёмная сила — подъёмная сила — проекция главного вектора аэродинамических сил (см. Аэродинамические силы и моменты), приложенных к обтекаемой поверхности тела, на нормаль к направлению его движения. Объяснение механизма образования и определение П. с.… …   Энциклопедия «Авиация»

Книги

  • Самолеты и авиация, Качур Елена. О книге Новая книга серии детских энциклопедий с Чевостиком расскажет о том, как летают самолёты, что такое аэродинамика, кто такие авиаконструкторы, как устроен аэропорт, что такое подъёмная… Подробнее  Купить за 675 руб
  • Самолеты и авиация, Качур Е.. Новая книга серии детских энциклопедий с Чевостиком расскажет о том, как летают самолёты, что такое аэродинамика, кто такие авиаконструкторы, как устроен аэропорт, что такое подъёмная сила и… Подробнее  Купить за 557 руб
  • Самолеты и авиация, Качур Елена. Новая книга серии детских энциклопедий с Чевостиком расскажет о том, как летают самолёты, что такое аэродинамика, кто такие авиаконструкторы, как устроен аэропорт, что такое подъёмная сила и… Подробнее  Купить за 475 руб
Другие книги по запросу «Подъёмная сила» >>


Поделиться ссылкой на выделенное

Прямая ссылка:
Нажмите правой клавишей мыши и выберите «Копировать ссылку»