Скачать + смотреть онлайн

видео 2022

бесплатно в хорошем качестве HD

Строго запрещено смотреть анал видео. Крутые - все самые шикарные мамки видео. Мега лучший пердос video.

PhysBook
PhysBook
Представиться системе

Kvant. Полет строем

Материал из PhysBook
Версия от 07:55, 13 апреля 2010; Alsak (обсуждение | вклад)

(разн.) ← Предыдущая | Текущая версия (разн.) | Следующая → (разн.)

Вышинский В. Почему они летят строем // Квант. — 2006.— № 3. — С. 30-31.

По специальной договоренности с редколлегией и редакцией журнала "Квант"

Мой дед рассказывал, что солдаты во время долгих ночных переходов умудрялись спать на ходу в строю... Они делали это по очереди, опираясь на соседа. Может быть, именно поэтому птицы, совершая дальние перелеты, соблюдают строй, летя «пеленгом» или «клином»? Наверное, в этом есть резон, однако имеются и другие причины.

Известно, что птицы экономят энергию при полете строем. Действительно, данные телеметрии показывают, что в этом случае частота сердечных сокращений снижается по сравнению с одиночным полетом. Об этом же говорят и данные летных экспериментов при полете самолетов «пеленгом», когда, например, левое крыло последующего самолета находится в восходящем потоке правого концевого вихря предыдущего самолета. Так, при полете истребителей с интервалом около 90 м экономия топлива второго самолета из-за снижения сопротивления составляет 10 - ­20% (в зависимости от высоты полета), что позволяет увеличивать дальность полета второго самолета на 180 - ­230 км. Специалисты NASA работают над проектом, в котором автоматическая система управления, используя глобальную спутниковую позиционную систему, позволяющую определять положение самолета с точностью до 10 см, должна формировать устойчивый строй самолетов.

Для объяснения физики явления сначала отметим тот факт, что в ядре вихря давление падает и это падение давления может быть весьма существенным. Оно организует вращательное движение воздуха, являясь источником центростремительной силы. Смерч (торнадо) поднимает автомашины, срывает крыши с домов, а вихревой след самолета подобен двум горизонтальным торнадо. Такое образное сравнение придумали американцы, которым, в силу особенностей природных условий, часто приходится иметь дело со смерчами в обыденной жизни. Разрежение в ядре вихря можно «увидеть». Всплеск весла —­ и от кромок его лопасти отходит пара вихрей. В их центрах падение гидростатического давления приводит к образованию воронок на воде.

Теперь поговорим о вихревой системе самолета. При определенных условиях на большой высоте виден вихревой след самолета. Он может быть «живым», и вы видите, как он извивается. Это происходит тогда, когда частицы, «трассирующие» след, движутся вместе с вихрями. Бывает и так, что вихри, сформировав след, уходят вниз, а след долго сохраняется в атмосфере, «курчавясь» под действием атмосферной турбулентности. «Трассером» является водный конденсат продуктов сгорания двигателей. Вихри, имея разрежение в ядрах, засасывают в себя микрокапли этого конденсата, делая след видимым.

Рис.1. Вихревая пелена за крылом сворачивается в пару вихрей

Вихри в следе за крылом имеют противоположные направления вращения: правый (если смотреть сзади на пролетевший самолет) вращается против часовой стрелки, левый ­— по часовой стрелке (рис.1). Вихри не могут просто так обрываться в атмосфере —­ они либо заканчиваются на твердой поверхности, либо уходят на бесконечность. Вокруг крыла организуется циркуляционное движение, такое, что в первом приближении его вихревую систему можно смоделировать П-образным вихрем (рис.2). Крыло как бы разрезает атмосферу, оставляя «надрез» в виде пары вихрей. При этом создается дополнительная сила сопротивления. Работа против этой силы равна кинетической энергии порожденного вихревого движения.

Рис.2. Вихревая схема крыла в первом приближении

Есть различные экспериментальные устройства, снабженные измерительными приборами, которые позволяют измерять поля скоростей и давлений. Так, в аэродинамических и гидродинамических трубах движется поток, а исследуемая модель и измерительное оборудование неподвижны. В скоростных трассах, гидроканалах и катапультных установках модель движется в неподвижной среде, а измерители установлены на модели или в контрольном сечении (пример дымовой визуализации приведен на рисунке 1). Есть еще летный эксперимент, но он дорог и не всегда безопасен. Иногда удается провести исследования «даром» ­— надо только быть достаточно любознательным и иметь под рукой фотоаппарат, а интересное можно увидеть, например, даже в кино (рис.3; здесь отчетливо видно вращательное движение воздуха в следе за правым крылом). Опыты и наблюдения расскажут очень многое пытливому исследователю: качественно все процессы, связанные с образованием подъемной силы, можно увидеть вооруженным или невооруженным глазом.

Рис.3. Кадр из фильма «Крепкий орешек»

Итак, заменим вихревую систему самолета П-образным вихрем (такая упрощенная схематизация использовалась на заре авиации, используется и сейчас в учебных курсах на начальном этапе изучения аэродинамики самолета). Наличие свободных вихрей приводит к скосу потока в области крыла (в нашей схематизации —­ присоединенного вихря) и к повороту вектора аэродинамической силы \(~\vec F\) на некоторый угол α (рис.4). Теперь уже сила не перпендикулярна набегающему потоку, а имеет составляющую \(~\vec X_i\) против направления полета, которая называется индуктивным сопротивлением. Чем интенсивнее свободные вихри и чем меньше размах крыла, тем больше скос и выше индуктивное сопротивление.

Рис.4. Схема возникновения индуктивного сопротивления

Посмотрим теперь, что происходит, когда самолеты находятся в возмущенном потоке. Если самолеты расположены «пеленгом», то скос потока в области конца крыла последующего самолета будет меньше, а значит, индуктивное сопротивление на этой части крыла будет ниже.

Предлагаем читателю самостоятельно рассмотреть случай полета «клином» ­— здесь выигрыш будет достигаться для двух последующих самолетов.

Смотреть HD

видео онлайн

бесплатно 2022 года