Ինչու են թռչունները թռչում: Ինչու է ինքնաթիռը թռչում: Ինչու՞ ինքնաթիռները չեն կարող օդ բարձրանալ ծայրահեղ շոգի դեպքում

Եթե ​​դուք հաճախ եք թռչում կամ հաճախ եք դիտում ինքնաթիռներ այնպիսի ծառայությունների նման, ապա հավանաբար ինքներդ ձեզ հարցեր եք տալիս, թե ինչու է ինքնաթիռը թռչում այս կերպ, այլ ոչ թե այլ կերպ: Ո՞րն է տրամաբանությունը: Փորձենք պարզել դա:

Ինչու է ինքնաթիռը թռչում ոչ թե ուղիղ գծով, այլ աղեղով:

Եթե ​​դուք նայեք տնակում կամ տանը համակարգչի վրա ցուցադրվող թռիչքի ուղուն, ապա այն ոչ թե ուղիղ, այլ կամարաձև տեսք ունի դեպի մոտակա բևեռը (հյուսիսային հյուսիսային կիսագնդում, հարավը ՝ հարավում): Փաստորեն, ինքնաթիռը փորձում է ուղիղ թռիչք կատարել գրեթե ամբողջ երթուղու երկայնքով (և որքան երկար է, այնքան ավելի արդար է): Պարզապես ցուցադրումները հարթ են, իսկ Երկիրը ՝ կլոր, և ծավալային քարտեզի արտացոլումը հարթ հարթության վրա փոխում է դրա համամասնությունները ՝ որքան ավելի մոտենան բևեռներին, այնքան ավելի թեք կլինի «աղեղը»: Դա շատ պարզ է ստուգելը. Վերցրեք մի գլոբուս և մի պարան քաշեք երկու քաղաքների միջև նրա մակերևույթի վրայով: Սա կլինի ամենակարճ ճանապարհը: Եթե ​​այժմ թելի գիծը փոխանցեք թղթի վրա, կստանաք աղեղ:

Այսինքն ՝ ինքնաթիռը միշտ թռչո՞ւմ է ուղիղ գծով:

Ինքնաթիռը չի թռչում այնպես, ինչպես ցանկանում է, այլ օդուղիների երկայնքով, որոնք տեղադրված են, իհարկե, այնպես, որ նվազագույնի հասցնի հեռավորությունը: Արահետները բաղկացած են հսկիչ կետերի միջև ընկած հատվածներից. Ինչպես ռադիոկայաններ, այնպես էլ քարտեզի վրա պարզապես կոորդինատները, որոնց տրված են հինգ տառանոց նշաններ, հաճախ հեշտությամբ են արտասանվում և, հետևաբար, հիշարժան, կարող են օգտագործվել որպես դրանք: Ավելի շուտ, դրանք պետք է տառ առ տառ արտասանել, բայց, տեսնում եք, DOPIK- ի կամ OKUDI- ի նման կոմբինացիաներ հիշելն ավելի հեշտ է, քան GRDFT- ը և UOIUA- ն:

Յուրաքանչյուր կոնկրետ թռիչքի համար երթուղի սահմանելիս օգտագործվում են տարբեր պարամետրեր, ներառյալ ինքնաթիռի տեսակը: Այսպես, օրինակ, երկշարժիչ ինքնաթիռների համար (և նրանք ակտիվորեն փոխարինում են երեք և չորս շարժիչներով ինքնաթիռներին), ուժի մեջ են ETOPS- ը (Երկշարժիչի երկարաժամկետ հեռահարության գործառնական կատարման չափանիշներ), որոնք կարգավորում են երթուղու պլանավորումն այնպես, որ օդանավերը, որոնք հատում են օվկիանոսները, անապատները կամ բևեռները, միևնույն ժամանակ որոշակի թռիչքի ընթացքում գտնվում են մոտակա աերոդրոմում, որոնք ունակ են ընդունել այս տեսակի ինքնաթիռներ: Դրա շնորհիվ շարժիչներից մեկի անսարքության դեպքում կարելի է երաշխավորել հասնել միջնորդավճար վթարային վայրէջք... Տարբեր ինքնաթիռներ և ավիաընկերություններ հավաստագրված են տարբեր ժամանակթռիչք, այն կարող է լինել 60, 120 և նույնիսկ 180 և հազվադեպ դեպքերում ՝ 240 (!) րոպե: Մինչդեռ նախատեսվում է սերտիֆիկացնել Airbus A350XWB- ը 350 րոպե, իսկ Boeing-787- ը ՝ 330; դա կվերացնի չորս շարժիչով ինքնաթիռները, նույնիսկ այնպիսի ուղղություններով, ինչպիսիք են Սիդնեյ-Սանտյագոն (աշխարհի ամենաերկար առևտրային արտասահմանյան երթուղին):

Ինչպե՞ս են ինքնաթիռները շարժվում օդանավակայանի շուրջը:

Նախ, ամեն ինչ կախված է նրանից, թե որ գոտում է այս պահինթռիչքները տեղի են ունենում մեկնման օդանավակայանում, և որ տախտակն է ընդունվում ժամանման օդանավակայանում: Եթե ​​կան մի քանի տարբերակ, ապա նրանցից յուրաքանչյուրի համար կան մի քանի ելքի և մոտեցման սխեմաներ. Եթե դա մատների վրա բացատրեք, ապա սխեմայի յուրաքանչյուր կետին պետք է հետևի օդանավը որոշակի բարձրության վրա որոշակի (ներսում սահմանները) արագությունը: Գոտու ընտրությունը կախված է ներկայիս օդանավակայանի ծանրաբեռնվածությունից, ինչպես նաև, առաջին հերթին, քամուց: Փաստն այն է, որ և՛ թռիչքի, և՛ վայրէջքի ժամանակ քամին պետք է մոտենա (կամ հարվածի կողքից, բայց դեռ առջևից). Եթե քամին փչում է հետևից, ապա օդանավը պետք է ունենա չափազանց մեծ արագություն հողը `օդի համեմատ պահանջվող արագությունը պահպանելու համար. գուցե շերտի երկարությունը բավարար չէ թռիչքի կամ արգելակման համար: Հետևաբար, կախված քամու ուղղությունից, թռիչքի և վայրէջքի ժամանակ ինքնաթիռը շարժվում է կա՛մ մեկ, կա՛մ մյուս ուղղությամբ, իսկ գոտին ունի երկու թռիչք և վայրէջք, որոնք տասնյակ աստիճանների կլորացման դեպքում օգտագործվում են ժապավենը նշանակելու համար: . Օրինակ, եթե դասընթացը մեկ ուղղությամբ 90 է, ապա մյուս ուղղությամբ ՝ 270, և գոտին կկոչվի «09/27»: Եթե, ինչպես հաճախ է պատահում, խոշոր օդանավակայաններ, կան երկու զուգահեռ շերտեր, դրանք նշանակված են որպես ձախ և աջ: Օրինակ ՝ Շերեմետեւոյում համապատասխանաբար 07L / 25R և 07R / 25L, իսկ Պուլկովոյում ՝ 10L / 28R և 10R / 28L:

Որոշ օդանավակայաններում գոտիները գործում են միայն մեկ ուղղությամբ. Օրինակ ՝ Սոչիում մի կողմից կան լեռներ, այնպես որ կարող եք թռչել միայն դեպի ծով և ցամաքել միայն ծովի կողմից. Քամու ցանկացած ուղղությամբ հարված թիկունքից կամ թռիչքի ժամանակ, կամ վայրէջք կատարելիս, որպեսզի օդաչուները մի փոքր ծայրահեղ երաշխավորված լինեն:

Օդանավակայանի տարածքում թռիչքների ընթացակարգերը հաշվի են առնում բազմաթիվ սահմանափակումներ, օրինակ ՝ քաղաքների կամ հատուկ գոտիների վրա ինքնաթիռների առկայության արգելք. Դրանք կարող են լինել ինչպես անվտանգ օբյեկտներ, այնպես էլ սովորական: տնակային գյուղերՌուբլյովկա, որի բնակիչներին իրականում դուր չի գալիս իրենց գլխի աղմուկը:

Ինչու է ինքնաթիռը մի կողմից ավելի արագ թռչում, քան մյուսը:

Սա «հոլիվար» կատեգորիայի հարցն է. Միգուցե ավելի շատ պատճեններ կոտրված են միայն գլուխկոտրուկի շուրջ ՝ շարժական գոտու վրա կանգնած ինքնաթիռով, - «կբարձրանա կամ չի թռչի»: Իրոք, ինքնաթիռը ավելի արագ է թռչում դեպի արևելք, քան դեպի արևմուտք, և եթե Մոսկվայից Լոս Անջելես հասնեք 13 ժամում, ապա կարող եք վերադառնալ 12 ժամից:

Այսինքն ՝ ավելի արագ է թռչում արևմուտքից արևելք, քան արևելքից արևմուտք:

Հումանիստը կարծում է, որ Երկիրը պտտվում է, և երբ թռչում ես մի կողմ, նպատակակետը մոտենում է, քանի որ մոլորակը ժամանակ ունի շրջվելու քո տակ:

Եթե ​​դուք լսում եք նման բացատրություն, անհապաղ տվեք մարդուն աշխարհագրության դասագիրք վեցերորդ դասարանի համար, որտեղ նրանք կբացատրեն նրան, որ առաջին հերթին Երկիրը պտտվում է արևմուտքից արևելք (այսինքն, ըստ այս տեսության, ամեն ինչ պետք է լինի մյուսը) շուրջը), և երկրորդ ՝ մթնոլորտը պտտվում է Երկրի հետ: Հակառակ դեպքում, կարելի էր օդ բարձրացնել օդապարիկև կախվեք տեղում ՝ սպասելով կոճղին, որտեղ պետք է վայրէջք կատարել: անվճար ճանապարհորդություն:

Տեխնիկը փորձում է բացատրել այս երևույթը Կորիոլիսի ուժով, որը գործում է հարթության վրա «Երկիր-հարթություն» հղման ոչ իներցիոն շրջանակներում. Մի ուղղությամբ շարժվելիս նրա քաշը դառնում է ավելի, իսկ մյուսում, համապատասխանաբար, ավելի քիչ . Միակ խնդիրն այն է, որ Կորիոլիսի ուժերով ստեղծված ինքնաթիռի քաշի տարբերությունը շատ փոքր է նույնիսկ բեռնատար բեռի զանգվածի համեմատ: Բայց դա կես խնդիրն է. Երբվանի՞ց է զանգվածը ազդում արագության վրա: Դուք կարող եք 100 կմ / ժ արագությամբ վարել մեքենայով և մեկ կամ հինգ հոգով: Միակ տարբերությունը կլինի վառելիքի սպառման մեջ:

Իրական պատճառն այն է, որ ինքնաթիռը ավելի արագ է թռչում դեպի արևելք, քան դեպի արևմուտք, այն է, որ մի քանի կիլոմետր բարձրության վրա քամիներն առավել հաճախ փչում են արևմուտքից արևելք, և այնպես, որ մեկ ուղղությամբ քամին պարզվում է, որ բարձրացնում է արագությունը համեմատած Երկրի հետ, իսկ մյուսում `մոտեցող, դանդաղեցնող: Ինչու են քամիներն այսպես փչում - հարցրեք, օրինակ, Կորիոլիսին: Ի դեպ, բարձրադիր ռեակտիվ հոսքերի ուսումնասիրությունը (սա ուժեղ քամիներհամեմատաբար նեղ օդային հոսանքների տեսքով մթնոլորտի որոշակի գոտիներում) թույլ է տալիս երթուղիներ տեղադրել այնպես, որ «հոսքի մեջ» մեկ անգամ առավելագույնի հասցնել արագությունը և խնայել վառելիքը:

Մարդատար ինքնաթիռների շարժման արագությունը (V) անփոփոխ է. Մեկը անհրաժեշտ է բարձրանալիս, իսկ մյուսը `թռիչքի ժամանակ:

1. Իրականում թռիչքը սկսվում է այն պահից, երբ նավը շարժվում է ժապավենի երկայնքով: Սարքը արագանում է, բարձրացնում կտավից պոկվելու համար պահանջվող տեմպը, և միայն դրանից հետո, բարձրացնող ուժի ավելացման շնորհիվ, այն բարձրանում է: Բաժանման համար պահանջվող V- ն նշված է յուրաքանչյուր մոդելի ձեռնարկում և ընդհանուր ցուցումներում: Այս պահին շարժիչներն աշխատում են ամբողջ հզորությամբ ՝ հսկայական բեռ տալով մեքենայի վրա, այդ իսկ պատճառով գործընթացը համարվում է ամենաբարդ և վտանգավորներից մեկը:
2. Տիեզերքում փակվելու և հատկացված թռիչքի մակարդակը զբաղեցնելու համար անհրաժեշտ է հասնել այլ արագության: Հորիզոնական հարթությունում թռիչքը հնարավոր է միայն այն դեպքում, եթե օդանավը փոխհատուցի Երկրի ձգողությունը:

Այն արագության ցուցանիշները, որոնցով օդանավը կարողանում է օդ բարձրանալ և այնտեղ մնալ որոշակի ժամանակ, դժվար է անվանել: Դրանք կախված են որոշակի մեքենայի և միջավայրի բնութագրերից: Մի փոքր շարժիչով V- ն տրամաբանորեն ավելի ցածր կլինի, քան հսկա ուղևորատար նավը. Որքան մեծ լինի նավը, այնքան ավելի արագ պետք է շարժվի:

Boeing 747-300-ի համար սա ժամում կազմում է մոտ 250 կիլոմետր, եթե օդի խտությունը 1,2 կիլոգրամ է մեկ խորանարդ մետրի համար: Cessna 172- ն ունի մոտ 100 հատ: Yak -40- ը ճանապարհից հեռանում է 180 կմ / ժ -ով, Tu154M- ը `210 -ով: Il ​​96 -ի դեպքում միջին ցուցանիշը հասնում է 250 -ի, իսկ Airbus A380- ի դեպքում` 268 -ի:

Սարքի մոդելից անկախ պայմաններից, թիվը որոշելիս դրանք հիմնված են.

• քամու ուղղությունը և ուժը. մոտեցողն օգնում է քիթը վեր բարձրացնելով
• տեղումների և օդի խոնավության առկայությունը - կարող է բարդացնել կամ նպաստել արագացմանը
• մարդկային գործոն - բոլոր պարամետրերը գնահատելուց հետո որոշումը կայացնում է օդաչուն

Էշելոնի համար բնորոշ արագությունը, մեջ տեխնիկական բնութագրերը ah- ը նշանակված է որպես «նավարկություն». սա մեքենայի առավելագույն հնարավորությունների 80% -ն է

Ինքնին մակարդակի արագությունը նույնպես ուղղակիորեն կախված է նավի մոդելից: Տեխնիկական բնութագրերում այն ​​նշվում է որպես «նավարկություն». Սա մեքենայի առավելագույն հնարավորությունների 80% -ն է: Առաջին ուղևոր «Իլյա Մուրոմեց» -ը արագացրել է ժամում ընդամենը 105 կիլոմետր արագություն: Այժմ այդ թիվը միջինը 7 անգամ ավելի է:

Եթե ​​դուք թռչում եք Airbus A220- ով, ցուցանիշը 870 կմ / ժ է: A310- ը սովորաբար շարժվում է ժամում 860 կիլոմետր արագությամբ, A320 - 840, A330 - 871, A340-500 - 881, A350 - 903 և հսկա A380 - 900 -ով: Boeings- ում կա մոտավորապես նույնը: Boeing 717 -ը նավարկում է ժամում 810 կիլոմետր արագությամբ: 737 զանգված - 817-852, կախված սերնդից, երկար հեռավորություն 747 - 950, 757 - 850 կմ / ժ արագությամբ, առաջին անդրատլանտյան 767 - 851, Եռակի յոթ - 905, և ինքնաթիռի ուղևոր 787 - 902: Ըստ ասեկոսեներ, ընկերությունը մշակում է ինքնաթիռ քաղաքացիական ավիացիա, որը մարդկանց մի կետից մյուսը կհասցնի V = 5000 -ով: Մինչ այժմ, աշխարհի ամենաարագ ամենաարագները բացառապես ռազմական են.

• ամերիկյան գերձայնային F-4 Phantom II- ը, չնայած այն իր տեղը զիջեց ավելի ժամանակակիցներին, այնուամենայնիվ, այն գտնվում է առաջին տասնյակում ՝ ժամում 2370 կիլոմետր ցուցանիշով:
• միակշարժիչ կործանիչ Convair F-106 Delta Dart 2450 կմ / ժ արագությամբ
• մարտական ​​ՄիԳ -31 - 2993
• փորձնական E-152, որի դիզայնը հիմք հանդիսացավ ՄիԳ -25-3030-ի համար
• նախատիպ XB -70 Valkyrie - 3,308
• հետազոտական ​​Bell X -2 Starbuster - 3 370
• ՄիԳ -25-ն ունակ է հասնել 3492-ի, սակայն անհնար է կանգնել այս նշանի վրա և չվնասել շարժիչը:
• SR -71 Blackbird - 3540
• աշխարհի առաջատար X-15 հրթիռային շարժիչով `7,274

Թերևս և քաղաքացիական նավերերբևէ կարող է հասնել այս ցուցանիշներին: Բայց հաստատ ոչ մոտ ապագայում, մինչդեռ հարցի հիմնական գործոնը ուղևորների անվտանգությունն է:

Ինքնաթիռի 4 մաս, որոնցից կախված է թռիչքի կատարումը

Թռչող մեքենաները սովորականներից տարբերվում են շատ բարդ դիզայնով ՝ ապահովելով յուրաքանչյուր մանրուք: Եվ բացի ակնհայտ մանրամասներից, այլ մասեր նույնպես ազդում են շարժման հնարավորությունների և բնութագրերի վրա. Ընդհանուր առմամբ, հավաքվել է 4 հիմնականը:

1. Թեւ: Եթե ​​շարժիչի անսարքության դեպքում երկրորդում կարող եք թռչել մոտակա օդանավակայան, իսկ միանգամից երկուսը անսարքության դեպքում կարող եք վայրէջք կատարել օդաչուի փորձով, չեք կարող հեռանալ մեկնման վայրից առանց թևի: Եթե ​​այն գոյություն չունի, անհրաժեշտ բարձրացնող ուժ չի լինի: Պատահական չէ, որ թևի մասին խոսում են եզակի թվով: Հակառակ տարածված կարծիքի, ինքնաթիռն ունի մեկը: Այս հայեցակարգը նշանակում է, որ ամբողջ հարթությունը երկու կողմից շեղվում է կողքից:

Քանի որ սա օդում մնալու հիմնական պատասխանատուն է, դրա դիզայնին մեծ ուշադրություն է դարձվում: Ձևը կառուցված է ճշգրիտ հաշվարկների համաձայն, ստուգված և փորձարկված: Բացի այդ, թևը կարող է դիմակայել հսկայական բեռներին, որպեսզի չվտանգի գլխավորը `մարդկանց անվտանգությունը:

2. Լապտերներ և սալիկներ: Մեծ քանակություն Timeամանակի ընթացքում ինքնաթիռի թևն ունի պարզեցված ձև, բայց դրա վրա լրացուցիչ մակերեսներ են հայտնվում թռիչքի և վայրէջքի ժամանակ: Psալքներն ու շերտերը հասանելի են `տարածքը մեծացնելու և արահետի սկզբում և վերջում ծանրաբեռնվածության ժամանակ ապարատի վրա ազդող ուժերին դիմակայելու համար: Վայրէջքի ժամանակ նրանք դանդաղեցնում են ներքնագիծը, թույլ չեն տալիս այն շատ արագ ընկնել, իսկ բարձրանալիս օգնում են մնալ օդում:

3. Փչացողներ: Նրանք հայտնվում են թեւի վերին հատվածում այն ​​պահերին, երբ պահանջվում է կրճատել PS- ն: Նրանք խաղում են մի տեսակ արգելակի դեր: Սա և նախորդ պարբերության մանրամասները մեխանիզացիա են, որոնցով օդաչուները ձեռքով են աշխատում:

4. Շարժիչ: Պտուտակով շարժվողները մեքենան քաշում են իրենց հետևից, իսկ ռեակտիվները «առաջ են մղում» այն:

Նույնիսկ անցյալ դարասկզբին քչերն էին հավատում թռչող տրանսպորտ ստեղծելու գաղափարին, այսօր ինքնաթիռները ոչ ոքի չեն զարմացնում: Թեև միայն քչերն են հասկանում իրենց շարժման սկզբունքները ՝ տրանսպորտային միջոցների դիզայնը, թռիչքների ֆիզիկան չափազանց բարդ է թվում և բազում պատրանքների տեղիք է տալիս: Բայց սովորական ուղևորին պետք չէ դա իմանալ: Հիմնական բանը հիշելն է, որ յուրաքանչյուր մոդելի պաստառների հնարավորությունները հաշվարկված են, և Իկարուսի ճակատագիրը հնարավոր է կրկնել միայն հազվագյուտ դեպքերում:

Թռիչքի բարձրությունը ավիացիայի ամենակարևոր պարամետրերից է: Արագությունը և վառելիքի սպառումը կախված են դրանից, մասնավորապես. Երբեմն թռիչքի անվտանգությունը կախված է նաև բարձրության ընտրությունից: Օրինակ, օդաչուները պետք է փոխեն բարձրությունը, երբ եղանակային պայմանները կտրուկ փոխվեն ՝ խիտ մառախուղի, խիտ ամպերի, ամպրոպի ընդարձակ ճակատի կամ փոթորկոտ գոտու պատճառով:

Որքա՞ն պետք է լինի թռիչքի բարձրությունը

Թռիչքի բարձրության առաջին ռեկորդը հավասար էր ... երեք մետրի: Այս բարձրության վրա էր, որ Վիլբուր և Օրվիլ Ռայթ եղբայրների Wright Flyer ինքնաթիռը առաջին անգամ թռավ 1903 թվականի դեկտեմբերի 17 -ին: 74 տարի անց ՝ 1977 թվականի օգոստոսի 31-ին, խորհրդային փորձնական օդաչու Ալեքսանդր Ֆեդոտովը ՄիԳ -25 կործանիչի վրա սահմանեց 37650 մետր բարձրության համաշխարհային ռեկորդ: Մինչ այժմ այն ​​մնում էր կործանիչի թռիչքի առավելագույն բարձրությունը:

Ո՞ր բարձրության վրա են թռչում ուղևորատար ինքնաթիռները:

Թռիչքի օպտիմալ բարձրությունը (մակարդակը) որոշելիս վերահսկիչը կամ անձնակազմի հրամանատարը առաջնորդվում են հետևյալով. Ինչպես գիտեք, որքան բարձր է բարձրությունը, այնքան ավելի շատ է արտանետվում օդը, և ինքնաթիռի համար ավելի հեշտ է թռչելը, ուստի իմաստ ունի ավելի բարձր բարձրանալ: Այնուամենայնիվ, ինքնաթիռի թևերը աջակցության կարիք ունեն, և ծայրահեղ բարձր բարձրության վրա(օրինակ, ստրատոսֆերայում) դա ակնհայտորեն բավարար չէ, և մեքենան կսկսի «փլուզվել», իսկ շարժիչները կփակվեն:

Եզրակացությունն ինքնին հուշում է. Հրամանատարը (իսկ այսօր ՝ ինքնաթիռի համակարգիչը) ընտրում է «ոսկե միջինը» `շփման ուժի և բարձրացման ուժի իդեալական հարաբերակցությունը: Արդյունքում, յուրաքանչյուր տեսակ ուղևորատար ինքնաթիռներ(հաշվի առնելով եղանակային պայմանները, տեխնիկական բնութագրերը, թռիչքի տևողությունը և ուղղությունը) դրա օպտիմալ բարձրությունը:

Ինչու են ինքնաթիռները թռչում 10.000 մետր հեռավորության վրա:

Ինչ բարձրության վրա են թռչում մարտիկները

Այնուամենայնիվ, կործանիչների չափազանց բարձր բարձունքներն այժմ «մոդայի մեջ չեն»: Եվ դրա համար կա բացատրություն: Airամանակակից հակաօդային պաշտպանության համակարգերը և «օդ-օդ» կործանիչ հրթիռները ունակ են ոչնչացնել թիրախները ցանկացած բարձրության վրա: Հետևաբար, մարտիկի հիմնական խնդիրը թշնամուն ավելի վաղ հայտնաբերելն ու ոչնչացնելն է և ինքն աննկատ մնալը: 5 -րդ սերնդի կործանիչի (ծառայության առաստաղ) օպտիմալ թռիչքի բարձրությունը 20,000 մետր է:

Վ ժամանակակից աշխարհշատ մարդիկ հետաքրքրված են գիտությամբ և տեխնոլոգիայով և փորձում են գոնե ընդհանուր ուրվագիծհասկանալ, թե ինչպես են աշխատում նրանց շրջապատող բաները: Այս լուսավորության ձգտման շնորհիվ կա գիտական ​​և կրթական գրականություն և կայքեր, ինչպիսիք են Giktimes- ը: Եվ քանի որ մարդկանց մեծամասնության համար դժվար է կարդալ և ընկալել բանաձևերի շարքը, նման հրատարակություններում ներկայացված տեսությունները անխուսափելիորեն ենթարկվում են էական պարզեցման ՝ փորձելով պարզ և հասկանալի օգնությամբ ընթերցողին փոխանցել գաղափարի «էությունը»: բացատրություն, որը հեշտ է ընկալել և հիշել: Unfortunatelyավոք, այս «պարզ բացատրություններից» են հիմնովին սխալ, բայց միևնույն ժամանակ նրանք այնքան «ակնհայտ» են դառնում, որ առանց հատուկ կասկածների ենթարկվելու, նրանք սկսում են թափառել մի հրապարակումից մյուսը և հաճախ դառնալ գերիշխող տեսակետ ՝ չնայած իրենց սխալ լինելուն:

Որպես օրինակ ՝ փորձեք պատասխանել մի պարզ հարցի. «Որտեղի՞ց է գալիս ինքնաթիռի թևի վերելակը»:

Եթե ​​ձեր բացատրությունը ներառում է «վերին և ստորին թևերի մակերևույթի տարբեր երկարություններ», «թևերի վերին և ստորին եզրերի տարբեր օդի հոսքեր» և «Բերնուլիի օրենքը», ապա ես պետք է ձեզ տեղեկացնեմ, որ դուք, ամենայն հավանականությամբ, զոհ եք դարձել հանրաճանաչ առասպել, որը երբեմն ուսուցանվում է նույնիսկ դպրոցական ծրագրում:

Նախ հիշեցնենք, թե ինչի մասին է խոսքը

Թևերի բարձրացման առասպելական բացատրությունը հետևյալն է.

1. Թևը ներքևում և վերևում ունի ասիմետրիկ պրոֆիլ
2. Օդի շարունակական հոսքը թևով բաժանված է երկու մասի, որոնցից մեկը անցնում է թևի վրայով, իսկ մյուսը `դրա տակ
3. Մենք դիտարկում ենք շերտային հոսք, որի մեջ օդի հոսքը սերտորեն տեղավորվում է թևի մակերեսին
4. Քանի որ պրոֆիլը ասիմետրիկ չէ, որպեսզի թևի հետևում նորից միանա, «վերին» հոսքը պետք է անցնի ավելի երկար տարածություն, քան «ստորին» -ը, ուստի թևի վերևում գտնվող օդը պետք է շարժվի ավելի մեծ արագությամբ, քան դրա տակ
5. Բերնուլիի օրենքի համաձայն, հոսքի ստատիկ ճնշումը նվազում է հոսքի արագության բարձրացման հետ, հետևաբար, թևից վերև հոսքի դեպքում ստատիկ ճնշումը կլինի ավելի ցածր
6. Թեւի տակ եւ դրանից բարձր հոսքի ճնշման տարբերությունը վերելակն է

... թե դեռ ոչ? ..

Կա մի պատմություն (ես իսկապես չգիտեմ, թե որքանով է դա ճիշտ), որ առաջիններից մեկը, ով առաջարկեց նման տեսություն, ոչ այլ ոք էր, քան ինքը ՝ Ալբերտ Էյնշտեյնը: Ըստ այս պատմության, 1916 -ին նա գրել է համապատասխան հոդված և դրա հիման վրա առաջարկել «իդեալական թևի» իր տարբերակը, որը, նրա կարծիքով, առավելագույնի հասցրել թևի վերևից և ներքևից արագությունների տարբերությունը և դրա պրոֆիլը այսպիսի տեսք ուներ ՝

Այս պրոֆիլով լիաթև թևի մոդելը փչեց քամու թունելի միջով, բայց, ավաղ, նրա աերոդինամիկ որակները ծայրահեղ վատ ստացվեցին: Ի հակադրություն, պարադոքսալ է: - շատ թևերից հետ կատարելապես սիմետրիկպրոֆիլը, որում թևի վերևի և ներքևի օդային ուղին պետք է սկզբունքորեն նույնը լիներ: Էյնշտեյնի հիմնավորման մեջ ակնհայտորեն ինչ -որ բան սխալ էր: Եվ այս անճշտության թերևս ամենաակնհայտ դրսևորումն այն էր, որ որոշ օդաչուներ, որպես ակրոբատիկ հնարք, սկսեցին իրենց ինքնաթիռները գլխիվայր թռչել: Առաջին ինքնաթիռները, որոնք փորձեցին շրջվել թռիչքի ժամանակ, խնդիրներ ունեին վառելիքի և նավթի հետ, որոնք չէին հոսում այնտեղ, որտեղ դա անհրաժեշտ էր, և դուրս էին գալիս այնտեղ, որտեղ դա անհրաժեշտ չէր, բայց վառելիքի և նավթի համակարգերից հետո, որոնք կարող են երկար աշխատել շրջված դիրքը, գլխիվայր թռիչքը դարձել է սովորական տեսարան ավիաշոուներում: Օրինակ ՝ 1933 թվականին, մի ամերիկացի գլխիվայր թռավ Սան Դիեգոյից Լոս Անջելես: Ինչ -որ կերպ կախարդական կերպով, շրջված թևը դեռ առաջացնում էր վերելք:

Նայեք այս նկարին. Այն ցույց է տալիս ինքնաթիռ, որը նման է նրան, որի վրա թռիչքի ռեկորդ է սահմանվել: Ուշադրություն դարձրեք թևերի բնորոշ պրոֆիլին (Boeing-106B թռիչքուղի), որը, ըստ վերը նշված պատճառաբանության, պետք է բարձրացում ստեղծի ներքևից վերև:

Այսպիսով, մեր պարզ թևերի վերելակի մոդելը ունի որոշ դժվարություններ, որոնք կարելի է ամփոփել երկու պարզ դիտարկումների մեջ.

1. Թևի բարձրացումը կախված է նրա կողմնորոշումից `օդի մուտքի համեմատ: հարձակման անկյուն
2. Սիմետրիկ պրոֆիլները (ներառյալ սովորական նրբատախտակի հարթ թերթը) նույնպես ստեղծում են վերելակներ:

Պարզ ասած, օդը «չգիտի», որ այն պետք է որոշակի արագությամբ շարժվի թևի շուրջը, որպեսզի կատարի մեզ համար ակնհայտ թվացող ինչ -որ պայման: Եվ չնայած թևից բարձր հոսքի մակարդակը իսկապես ավելի բարձր է, քան այն ստորև, դա այդպես չէ պատճառբարձրացնող ուժի ձևավորում ա հետեւանքայն փաստը, որ թևի վերևում կա նվազեցված ճնշման տարածք, և թևի տակ `ուժեղացված ճնշման տարածք: Նորմալ ճնշման տարածքից հազվագյուտ տարածք ընկնելը օդը արագանում է ճնշման տարբերությամբ, իսկ ավելացած ճնշմամբ տարածք մտնելը `դանդաղում: Նման «ոչ Բեռնուլյան» վարքագծի կարևոր մասնավոր օրինակը հստակորեն ցուցադրվում է էկրանապլաններով. Երբ թևը մոտենում է գետնին, նրա բարձրացումը մեծանում է (ավելացված ճնշման տարածքը սեղմվում է գետնով), մինչդեռ Բեռնուլի վարքագծի շրջանակներում պատճառաբանելով, գետնին զուգակցված թևը ձևավորում է նեղացնող թունելի նման մի բան, որը միամիտ պատճառաբանության շրջանակներում պետք է արագացներ օդը և դրանով իսկ թևը գրավեր գետնին, ինչպես դա արվում է պատճառաբանության մեջ, իմաստով նման , «զուգահեռ դասընթացներ անցնող շոգենավերի փոխադարձ ներգրավման մասին»: Ավելին, էկրանոպլանի դեպքում իրավիճակը շատ առումներով նույնիսկ ավելի վատ է, քանի որ այս թունելի «պատերից» մեկը մեծ արագությամբ շարժվում է դեպի թևը, դրանով իսկ լրացուցիչ «արագացնելով» օդը և նպաստելով էլ ավելի մեծ բարձրացման նվազում: Այնուամենայնիվ, «էկրանի էֆեկտի» իրական պրակտիկան ցույց է տալիս հակառակ միտումը ՝ հստակ ցույց տալով վերելակի վերաբերյալ տրամաբանելու տրամաբանության վտանգը, որը հիմնված է թևի շուրջ օդի արագության դաշտը գուշակելու միամիտ փորձերի վրա:

Enoughարմանալի է, որ բարձրացնող ուժի մեկ այլ սխալ տեսություն, որը մերժվել էր դեռ 19 -րդ դարում, ճշմարտությանը տալիս է շատ ավելի մոտ բացատրություն: Իսահակ Նյուտոնը առաջարկեց, որ օբյեկտի փոխազդեցությունը մուտքային օդային հոսքի հետ կարելի է նմանակել ՝ ենթադրելով, որ մուտքային օդի հոսքը բաղկացած է այն մանր մասնիկներից, որոնք հարվածում և ցատկում են օբյեկտից: Երբ օբյեկտը թեքված է հոսքի համեմատ, մասնիկները հիմնականում արտացոլվելու են դեպի ներքև, իսկ իմպուլսի պահպանման օրենքի ուժով ՝ հոսքի մասնիկի յուրաքանչյուր ներքև շեղման համար, օբյեկտը կստանա վեր թափ Նման մոդելի իդեալական թևը կլինի հարթ ուրուր ՝ թեքված դեպի մուտքային հոսքը.

Այս մոդելի վերելքը ծագում է այն պատճառով, որ թևը օդի հոսքի մի մասն ուղղում է դեպի ներքև, այս վերահղումը պահանջում է որոշակի ուժ կիրառել օդի հոսքի վրա, իսկ վերելակը համապատասխան հակադարձ ուժ է օդի հոսքի կողմից թեւը. Եվ չնայած սկզբնական «շոկային» մոդելը, ընդհանուր առմամբ, սխալ է, նման ընդհանրացված ձևակերպման մեջ այս բացատրությունն իսկապես ճիշտ է... Wingանկացած թև աշխատում է այն բանի շնորհիվ, որ այն շեղում է մուտքային օդի հոսքի մի մասը դեպի ներքև, և դա, մասնավորապես, բացատրում է, թե ինչու է թևի բարձրացումը համաչափ օդային հոսքի խտությանը և դրա արագության քառակուսուն: Սա մեզ տալիս է առաջին մոտեցումը ճիշտ պատասխանի. Թևը ստեղծում է վերելակ, քանի որ թևն անցնելուց հետո օդի հոսքի գծերը միջինում ուղղվում են դեպի ներքև: Եվ որքան մենք շեղում ենք հոսքը դեպի ներքև (օրինակ ՝ հարձակման անկյունը մեծացնելով), այնքան մեծ է բարձրացնող ուժը:

Մի քիչ անսպասելի արդյունք, այնպես չէ՞: Այնուամենայնիվ, դա մեզ դեռ չի մոտեցնում դա հասկանալուն ինչուօդը թևն անցնելուց հետո պարզվում է, որ ներքև է շարժվում: Այն, որ Նյուտոնի ցնցման մոդելը սխալ է, փորձնականորեն ցույց տվեցին այն փորձերը, որոնք ցույց տվեցին, որ իրական հոսքի դիմադրությունն ավելի ցածր է, քան կանխատեսում էր Նյուտոնական մոդելը, իսկ առաջացած վերելքն ավելի բարձր: Այս անհամապատասխանությունների պատճառն այն է, որ Նյուտոնի մոդելում օդի մասնիկները որևէ կերպ չեն փոխազդում միմյանց հետ, մինչդեռ իրական հոսքերը չեն կարող հատել միմյանց, ինչպես ցույց է տրված վերևում նկարում: Պայմանական «օդի մասնիկները», որոնք թևի տակ «ցատկում» են ներքև, բախվում են մյուսների հետ և սկսում են դրանք «հեռացնել» թևից, նույնիսկ մինչ դրա հետ բախվելը, և թևի վերևում գտնվող օդային մասնիկները «դուրս են մղում» տեղակայված օդի մասնիկները: ներքևում ՝ թևի հետևում մնացած դատարկ տարածության մեջ.

Այլ կերպ ասած, «վերադարձված» և «գալիք» հոսքերի փոխազդեցությունը թևի տակ ստեղծում է բարձր ճնշման տարածք (կարմիր), իսկ հոսքի մեջ թևի կողմից ծակված «ստվերը» կազմում է ցածր ճնշման տարածք (կապույտ): Առաջին տարածքը շեղում է թևի ներքևի հոսքը դեպի ներքև, նույնիսկ մինչ այս հոսքը դիպչում է նրա մակերեսին, իսկ երկրորդը ՝ թևի վերևի հոսքը թեքում է դեպի ներքև, չնայած որ դա ընդհանրապես չի դիպչում թևին: Այս տարածքների կուտակային ճնշումը թևի եզրագծի երկայնքով, փաստորեն, ի վերջո ձևավորում է վերելակը: Միևնույն ժամանակ, մի հետաքրքիր պահ այն է, որ բարձր ճնշման տարածքը, որն անխուսափելիորեն առաջանում է թևի առջև ՝ պատշաճ ձևավորված թևի մեջ, շփվում է նրա մակերեսի հետ միայն թևի առաջատար եզրին գտնվող փոքր տարածքի երկայնքով, մինչդեռ բարձր ճնշման տարածքը թևի տակ և դրա տակ գտնվող ցածր ճնշման տարածքը շատ են դիպչում թևին մեծ տարածք... Արդյունքում, վերևի և ստորին թևերի մակերևույթների շուրջ երկու շրջանների կողմից առաջացած թևերի վերելքը կարող է շատ ավելի մեծ լինել, քան թևի առաջատար եզրին դիմաց բարձր ճնշման շրջանից առաջացած օդային ձգման ուժը:

Քանի որ տարբեր ճնշումների տարածքների առկայությունը թեքում է օդի հոսքի գծերը, հաճախ հարմար է այդ տարածքները հենց այս թեքումով սահմանելը: Օրինակ, եթե թևի վերևում հոսող հոսքերը «թեքվում են», ապա այս հատվածում կա ճնշման գրադիենտ ՝ ուղղված վերևից ներքև: Եվ եթե թևից բավականաչափ մեծ հեռավորության վրա ճնշումը մթնոլորտային է, ապա վերևից ներքև թևին մոտենալիս ճնշումը պետք է ընկնի և անմիջապես թևից վեր կլինի մթնոլորտից ցածր: Հաշվի առնելով նմանատիպ «թեքություն դեպի ներքև», բայց արդեն թևի տակ, մենք գտնում ենք, որ եթե թևի տակ բավական ցածր կետից սկսենք, ապա, ներքևից վերև մոտենալով, մենք կգանք ճնշման շրջանի, որը կլինի ավելի բարձր, քան մթնոլորտային: Նմանապես, թևի առջևի եզրին հոսող հոսանքների «հետ մղումը» համապատասխանում է այս ծայրամասի դիմաց ուժեղացված ճնշման շրջանի առկայությանը: Այս տրամաբանության շրջանակներում մենք կարող ենք ասել, որ թևը բարձրացում է ստեղծում ՝ թևի շուրջը թեքելով օդային հոսքը... Քանի որ օդային հոսքերը կարծես «կպչում» են թևի մակերևույթին (Կոանդայի էֆեկտ) և միմյանց, փոխելով թևի պրոֆիլը, մենք ստիպում ենք օդին շրջել իր շուրջը կոր հետագծով և, հետևաբար, կազմում ենք մեզ անհրաժեշտ ճնշման գրադիենտը: Օրինակ ՝ գլխիվայր թռիչք ապահովելու համար բավական է ստեղծել հարձակման ցանկալի անկյունը ՝ ուղղելով ինքնաթիռի քիթը գետնից.

Նորից մի փոքր անսպասելի, այնպես չէ՞: Այնուամենայնիվ, այս բացատրությունն ավելի մոտ է ճշմարտությանը, քան սկզբնական տարբերակը ՝ «օդը արագանում է թևի վրայով, քանի որ այն պետք է թևից ավելի մեծ տարածություն անցնի, քան դրա տակ»: Բացի այդ, նրա խոսքերով, ամենահեշտն է հասկանալ այն երեւույթը, որը կոչվում է «կասեցում» կամ «ինքնաթիռի կասեցում»: Սովորական իրավիճակում, թևի հարձակման անկյունը մեծացնելով, մենք դրանով մեծացնում ենք օդի հոսքի կորությունը և, համապատասխանաբար, վերելակը: Դրա գինը քաշքշուկի ավելացումն է, քանի որ ցածր ճնշման շրջանը աստիճանաբար ավելի թևից անցնում է փոքր թևի և այդպիսով սկսում է դանդաղեցնել ինքնաթիռը: Սակայն որոշակի սահմանից հետո իրավիճակը հանկարծակի կտրուկ փոխվում է: Գրաֆիկի վրա կապույտ գիծը բարձրացման գործակիցն է, կարմիրը `քաշելու գործակիցը, հորիզոնական առանցքը համապատասխանում է հարձակման անկյունին:

Փաստն այն է, որ հոսքի «կպչունությունը» դեպի պարզեցված մակերես սահմանափակ է, և եթե մենք փորձենք չափազանց թեքել օդային հոսքը, այն կսկսի «անջատվել» թևի մակերևույթից: Թևի հետևում ձևավորված ցածր ճնշման տարածքը սկսում է «ծծել» ոչ թե թևի առջևի ծայրից եկող օդի հոսքը, այլ թևի հետևից մնացած տարածքից օդը, և թևի վերին մասից առաջացած վերելքն ամբողջությամբ կամ մասամբ (կախված այն բանից, թե որտեղ է տեղի ունեցել բաժանումը) կվերանա, իսկ քաշը կավելանա:

Պայմանական ինքնաթիռների համար տաղավարը չափազանց տհաճ իրավիճակ է: Թևերի բարձրացումը նվազում է ինքնաթիռի արագության կամ օդի խտության նվազման հետ, և բացի այդ, ինքնաթիռը շրջելը պահանջում է ավելի շատ բարձրացում, քան պարզապես հարթ թռիչքը: Սովորական թռիչքի ժամանակ այս բոլոր գործոնները փոխհատուցվում են հարձակման անկյունի ընտրությամբ: Որքան դանդաղ է թռչում ինքնաթիռը, այնքան քիչ է խտանում օդը (ինքնաթիռը բարձրացել է մեծ բարձրությունկամ նստում տաք եղանակին) և որքան կտրուկ շրջադարձը կատարվի, այնքան ավելի շատ պետք է այդ անկյունը դարձնես: Եվ եթե անզգույշ օդաչուն հատում է որոշակի գիծ, ​​ապա բարձրացնող ուժը հենվում է «առաստաղին» և դառնում է անբավարար օդանավը օդում պահելու համար: Խնդիրների ավելացում և օդի դիմադրության բարձրացում, ինչը հանգեցնում է արագության կորստի և վերելակի հետագա նվազման: Արդյունքում, ինքնաթիռը սկսում է ընկնել `« շուռ գալ »: Theանապարհին հսկողության հետ կապված խնդիրներ կարող են ծագել այն պատճառով, որ վերելակը վերաբաշխվում է թևի վրա և սկսում է փորձել «շրջել» օդանավը, կամ կառավարման մակերեսները հայտնվում են կանգառի հոսքի տարածքում և դադարում են բավարար արտադրել: վերահսկիչ ուժ: Իսկ մեջ կտրուկ շրջադարձՕրինակ, հոսքը կարող է խաթարվել միայն մեկ թևից, որի արդյունքում ինքնաթիռը ոչ միայն կսկսի կորցնել բարձրությունը, այլև կշրջվի. Այն կմտնի պոչի մեջ: Այս գործոնների համադրությունը մնում է ինքնաթիռի վթարների ընդհանուր պատճառներից մեկը: Մյուս կողմից, որոշ ժամանակակից մարտական ​​ինքնաթիռներ հատուկ նախագծված են այնպիսի հատուկ եղանակով, որ վերահսկելիությունը պահպանվի հարձակման նման գերճգնաժամային ռեժիմներում: Սա թույլ է տալիս նման կործանիչներին անհրաժեշտության դեպքում կտրուկ արգելակել օդում: Երբեմն այն օգտագործվում է ուղիղ թռիչքի ժամանակ արգելակման համար, բայց ավելի հաճախ այն պահանջվում է հերթափոխով, քանի որ որքան ցածր է արագությունը, այնքան փոքր է, մնացած բոլոր բաները հավասար են, ինքնաթիռի շրջադարձի շառավիղը: Եվ այո, դուք կռահեցիք դա. Սա հենց այն «գերմաներևելիությունն» է, որով արժանիորեն հպարտանում են այն մասնագետները, ովքեր նախագծել են 4 -րդ և 5 -րդ սերունդների հայրենական կործանիչների աերոդինամիկան:

Այնուամենայնիվ, մենք դեռ չենք պատասխանել հիմնական հարցին. Իրականում որտեղի՞ց են ծագում թևի շուրջ բարձր և ցածր ճնշման տարածքները մուտքային օդի հոսքի մեջ: Ի վերջո, երկու երևույթներն էլ («հոսքի կպչում թևին» և «թևից վեր, օդը ավելի արագ է շարժվում»), որոնք կարող են բացատրել թռիչքը, հետեւանքթեւի շուրջ ճնշման որոշակի բաշխում, այլ ոչ թե դրա պատճառ: Բայց ինչո՞ւ հենց ճնշումների նման պատկեր է ձևավորվում, այլ ոչ թե ինչ -որ այլ:

Unfortunatelyավոք, այս հարցի պատասխանը արդեն անխուսափելիորեն պահանջում է մաթեմատիկայի ներգրավում: Եկեք պատկերացնենք, որ մեր թևը անսահման երկար է և նույնն է իր ամբողջ երկարությամբ, այնպես որ նրա շուրջ օդի շարժումը կարող է ձևավորվել 2D շերտով: Եվ ենթադրենք, ի սկզբանե, որ մեր թևը ... անսահման երկար գլան է իդեալական հեղուկի հոսքի մեջ: Մխոցի անսահմանության պատճառով նման խնդիրը կարող է կրճատվել ՝ հարթության մեջ շրջանագծի շուրջ հեղուկի իդեալական հոսքի դիտարկմամբ: Նման չնչին և իդեալականացված դեպքի համար կա ճշգրիտ վերլուծական լուծում, որը կանխատեսում է, որ երբ բալոնը անշարժ է, հեղուկի ընդհանուր ազդեցությունը բալոնի վրա կլինի զրո:

Հիմա եկեք նայենք ինչ-որ խելացի ինքնաթիռից դեպի ինքնափոխում, որը մաթեմատիկոսները անվանում են համապատասխան քարտեզագրում: Ստացվում է, որ դուք կարող եք ընտրել այնպիսի փոխակերպում, որը, մի կողմից, պահպանում է հեղուկի հոսքի շարժման հավասարումները, իսկ մյուս կողմից շրջանը վերածում է թևի պրոֆիլ ունեցող գործչի: Այնուհետև հեղուկի հոսքի գծերը գլանի համար, որոնք փոխակերպվում են նույն փոխակերպմամբ, դառնում են մեր իմպրովիզացված թևի շուրջ հեղուկի հոսքի լուծումը:

Իդեալական հեղուկի հոսքի մեր սկզբնական շրջանն ունի երկու կետ, որոնցում հոսող հոսքերը դիպչում են շրջանագծի մակերեսին, և, հետևաբար, պրոֆիլային մակերևույթին նույն երկու կետերը գոյություն կունենան գլանին փոխակերպումը կիրառելուց հետո: Եվ կախված հոսքի պտույտից ՝ սկզբնական գլանի նկատմամբ («հարձակման անկյուն»), դրանք տեղակայված կլինեն ձևավորված «թևի» մակերևույթի տարբեր տեղերում: Եվ գրեթե միշտ դա կնշանակի, որ օդափոխման շուրջ հեղուկի հոսքի որոշ գծեր ստիպված կլինեն թեքվել թևի հետևի և սուր եզրին, ինչպես ցույց է տրված վերևում նկարում:

Սա պոտենցիալ հնարավոր է իդեալական հեղուկի համար: Բայց ոչ իրականի համար:

Իրական հեղուկի կամ գազի մեջ նույնիսկ մի փոքր շփման (մածուցիկության) առկայությունը հանգեցնում է այն բանին, որ նկարում պատկերված հոսքի նմանությունը անմիջապես խաթարվում է. Վերին հոսքը կփոխի այն կետը, որտեղ հոսանքը դիպչում է թևի մակերեսին խստորեն գտնվում է թևի հետևի եզրին (ukուկովսկի-Չապլիգինի պոստուլատ, նույնը ՝ Կուտտայի աերոդինամիկ վիճակը): Եվ եթե մենք «թևը» դարձնենք «գլան», ապա տեղաշարժված հոսքերը կլինեն այսպիսի մի բան.

Բայց եթե հեղուկի (կամ գազի) մածուցիկությունը շատ ցածր է, ապա նման եղանակով ստացված լուծույթը պետք է հարմար լինի նաև գլանին: Եվ ստացվում է, որ նման լուծում իսկապես կարելի է գտնել, եթե ենթադրենք, որ գլանը պտտվում է... Այսինքն, թևի հետևի եզրին հեղուկի հոսքի հետ կապված ֆիզիկական սահմանափակումները հանգեցնում են այն բանին, որ բոլոր հնարավոր լուծումներից հեղուկի շարժումը հակված է գալ մեկ հատուկ լուծման, որի դեպքում հեղուկի հոսքի մի մասը պտտվում է համարժեքի շուրջ: գլան, կտրվելով նրանից խիստ սահմանված կետում ... Եվ քանի որ պտտվող գլանը հեղուկի հոսքի մեջ ստեղծում է բարձրացնող ուժ, համապատասխան թևը նույնպես ստեղծում է այն: Այս «գլանների պտտման արագությանը» համապատասխան հոսքի շարժման բաղադրիչը կոչվում է թևի շուրջ հոսքի շրջանառություն, իսկ ukուկովսկու թեորեմը ասում է, որ նմանատիպ բնութագիրը կարող է ընդհանրացվել կամայական թևի համար և թույլ է տալիս քանակապես հաշվարկել թևի բարձրացումը `ելնելով այն Այս տեսության շրջանակներում թևի բարձրացումը ապահովվում է թևի շուրջ օդի շրջանառությամբ, որը գեներացվում և պահպանվում է շարժվող թևի վրա վերը նշված շփման ուժերով, որոնք բացառում են օդի հոսքը նրա սուր հետևի եզրին:

Amazարմանալի արդյունք, այնպես չէ՞:

Նկարագրված տեսությունը, իհարկե, շատ իդեալականացված է (անսահման երկար միատարր թև, իդեալական միատարր անհասանելի գազ / հեղուկ հոսք ՝ առանց թևի շփման), բայց տալիս է բավականին ճշգրիտ մոտավորություն իրական թևերի և սովորական օդի համար: Պարզապես մի ընդունեք դրա մեջ եղած շրջանառությունը որպես ապացույց, որ օդը իրականում պտտվում է թևի շուրջը: Շրջանառությունը պարզապես մի թիվ է, որը ցույց է տալիս, թե որքան արագությամբ պետք է լինի թևի վերին և ստորին եզրերի հոսքը, այնպես որ հեղուկ հոսքի շարժումների լուծումը ապահովում է հոսքագծերի առանձնացումը թևի հետևի եզրին: Նաև չպետք է ընդունեք «թևի կտրուկ եզրագծի սկզբունքը» որպես վերելքի առաջացման անհրաժեշտ պայման. Պատճառաբանության հաջորդականությունը փոխարենը հնչում է որպես «եթե թևն ունի կտրուկ հետևի եզր, ապա վերելակը ձևավորվում է այսպես» "

Փորձենք ամփոփել: Օդի փոխազդեցությունը թևի հետ ստեղծում է թևի շուրջ բարձր և ցածր ճնշման տարածքներ, որոնք թեքում են օդի հոսքը այնպես, որ այն թեքվի թևի շուրջը: Թևի կտրուկ հետևի եզրը հանգեցնում է այն բանին, որ իդեալական հոսքի մեջ, շարժման հավասարումների բոլոր պոտենցիալ լուծումներից, իրականացվում է միայն մեկ կոնկրետ մեկը, որը բացառում է օդի արտահոսքը սուր հետևի եզրին: Այս լուծումը կախված է հարձակման տեսանկյունից և սովորական թևը թևից ցածր ճնշման ցածր տարածք ունի, իսկ ներքևից ՝ բարձր ճնշման տարածք: Համապատասխան ճնշման տարբերությունը ձևավորում է թևի բարձրացում, ստիպում է օդը ավելի արագ շարժվել թևի վերին եզրից վեր և դանդաղեցնում է օդը ստորին եզրից ներքև: Թևից վեր և վար արագությունների այս տարբերության միջոցով հարմար է քանակականորեն նկարագրել բարձրացնող ուժը թևի վերևից և ներքևից `բնութագրի տեսքով, որը կոչվում է հոսքի« շրջանառություն »: Ավելին, Նյուտոնի երրորդ օրենքի համաձայն, թևի վրա գործող բարձրացնող ուժը նշանակում է, որ թևը շեղում է դեպի ներքև եկող օդի հոսքի մի մասը. Որպեսզի ինքնաթիռը թռչի, նրան շրջապատող օդի մի մասը պետք է շարունակաբար շարժվի դեպի ներքև: Հենվելով օդի այս ներքև հոսքի վրա ՝ ինքնաթիռը «թռչում է»:

«Օդը, որը պետք է թևից ավելի երկար հեռավորության վրա անցնի, քան ներքևում» պարզ բացատրությունը սխալ է:

Կատակները մի կողմ, բայց լրջության որոշակի շոշափում նման իրավիճակում հայտնվում է ոչ միայն ավիացիոն գիտելիքներով ծանրաբեռնված անձը: Ավելին, վերոնշյալ քառասուն տոննա քաշով «հիմարը», ընդհանուր առմամբ, Ռուսաստանի ռազմաօդային ուժերի ՍՈ--24 միջին չափի ինքնաթիռն է: Դե, և եթե այս «լուրջ» մարդը պարզվի, որ հանդիսանում է աշխարհի ամենամեծի դանդաղ, բայց ահա շատ վստահ թռիչքի ականատեսը տրանսպորտային ինքնաթիռներ AN-225 «Մրիա» («Երազ» ուկրաիներեն, ով չգիտի)? .. Այլ բան չեմ մեկնաբանի: Միայն ավելացնեմ, որ այս «թռչնի» թռիչքի քաշը 600 տոննա է:

Այո, այս հիմքի վրա տպավորությունները կարող են շատ խորը լինել: Բայց, անկախ ամեն ինչից, զգացմունքները բացարձակապես կապ չունեն դրա հետ: Ֆիզիկա. Մեկ մերկ ֆիզիկա: Ֆիզիկայի օրենքներին հնազանդվելով ՝ բոլոր ինքնաթիռները օդ են բարձրանում ՝ սկսած թեթև սպորտային ինքնաթիռներից և ավարտված ծանր տրանսպորտային ինքնաթիռներով և, թվում է, բոլորովին անկարող ուղղաթիռներով, որոնք անհասկանալիորեն պահվում են օդում: Եվ այս ամենը տեղի է ունենում շարժիչ բարձրացնողի և նույնիսկ շարժիչի ուժի շնորհիվ:

«Բարձրացնող ուժ» արտահայտությունը ծանոթ է գրեթե ցանկացած մարդու, բայց զարմանալին այն է, որ ոչ բոլորը կարող են ասել, թե որտեղից է գալիս, հենց այս ուժը: Մինչդեռ դրա ծագումը կարելի է բացատրել պարզապես բառացիորեն «մատների վրա» ՝ առանց մաթեմատիկական ջունգլիների մեջ մտնելու:

Ինչպես գիտեք, ինքնաթիռի հիմնական կրող մակերեսը թևն է: Այն գրեթե միշտ ունի որոշակի պրոֆիլ, որի ներքևի մասը հարթ է, իսկ վերին մասը ՝ ուռուցիկ (ըստ որոշակի օրենքի): Օդի հոսքը, անցնելով պրոֆիլի ստորին հատվածի տակ, գրեթե չի փոխում իր կառուցվածքը և ձևը: Բայց, անցնելով վերին հատվածի վրայով, այն նեղանում է, քանի որ նրա համար պրոֆիլի վերին մակերեսը նման է խողովակի մեջ գտնվող գոգավոր պատի, որի միջով թվում է, թե հոսում է հենց այս առվակը:

Այժմ, այս «սեղմված» խողովակով որոշակի ժամանակ օդի նույն ծավալը քշելու համար, այն պետք է ավելի արագ տեղաշարժվի, ինչը իրականում տեղի է ունենում: Մնում է հիշել Բերնուլիի օրենքը դպրոցական ֆիզիկայի սիրված դասընթացից, որն ասում է, որ որքան բարձր է հոսքի արագությունը, այնքան ցածր է դրա ճնշումը: Այսպիսով, օդատար շերտից (և, հետևաբար, ամբողջ թևի վրա) ճնշումը ցածր է դրանից ցածր ճնշումից:

Առաջանում է մի ուժ, որը փորձում է «սեղմել» թևը, և, հետևաբար, ամբողջ ինքնաթիռը դեպի վեր: Սա վերը նշված վերելակն է: Հենց նա ավելի է գիրանում - ուռա Մենք օդում ենք: Մենք թռչում ենք: Եվ ի դեպ, որքան բարձր է մեր արագությունը, այնքան մեծ է վերելքը: Եթե ​​ապագայում վերելքը

Հզորությունը և քաշը հավասար են մեծության, ապա ինքնաթիռը կանցնի հարթ թռիչքի: Եվ լավ արագություն կտրվի մեզ հզոր ինքնաթիռի շարժիչով կամ, ավելի ճիշտ, դրա ստեղծած մղիչ ուժով:

Օգտագործելով այս սկզբունքը, տեսականորեն հնարավոր է ցանկացած զանգվածի և ձևի առարկա հանել (և հաջողությամբ թռչել): Հիմնական բանը ամեն ինչ ճշգրիտ հաշվարկելն է աերոդինամիկայի և ավիացիոն այլ գիտությունների տեսանկյունից և ճիշտ արտադրել հենց այս օբյեկտը: Երբ խոսում եմ ձևի մասին, ես նկատի ունեմ հիմնականում ուղղաթիռը: Սարքը, որն ամենեւին էլ ինքնաթիռի տեսք չունի, նույն պատճառով է օդում պահվում: Ի վերջո, իր հիմնական շեղբը, որը խոսում է ավիացիոն լեզվով, կրում է (շատ բնորոշ բառ, որն արդեն հանդիպել է վերևում) պտուտակը նույն թևն է `աերոդինամիկ պրոֆիլով:

Պտուտակի պտույտով շարժվելով օդի հոսքի մեջ, սայրը ստեղծում է բարձրացնող ուժ, որն, ի դեպ, ոչ միայն բարձրացնում է ուղղաթիռը, այլ նաև առաջ է տանում: Դրա համար պտուտակի պտույտի առանցքը փոքր -ինչ թեքված է (ստեղծվում է պտուտակի «թեքություն»), և հայտնվում է վերելակի հորիզոնական բաղադրիչ, որը կատարում է ինքնաթիռի շարժիչի ուժի դերի դերը: Պտուտակը միաժամանակ ձգում է և՛ վերև, և՛ առաջ: Արդյունքում, մենք ստանում ենք ուղղաթիռի նման նման «տարօրինակ» ապարատի վստահ և շատ հուսալի թռիչք: Եվ, ի դեպ, բավականին գեղեցիկ թռիչք: Ես բազմիցս գետնից հետևել եմ MI -24 մարտական ​​ուղղաթիռի աերոբատիկային - տեսարանն ուղղակի հմայիչ է:

Ի դեպ, ուզում եմ նշել, որ պտուտակավոր շարժիչներով (տուրբո կամ մխոց) ինքնաթիռների պտուտակները նման են ուղղաթիռներին և օգտագործում են նույն սկզբունքը (գուշակիր, որն է): Միայն բարձրացնող ուժն այստեղ ամբողջովին «վերաորակավորվեց» մղիչ ուժի շնորհիվ: Ուղղաթիռով խոսելով ՝ պտուտակի «թեքությունը» 90 աստիճան է:

Այո, ավիացիան շատ գեղեցիկ է: Sufficientանկացած բավական կատարյալ ինքնաթիռի թռիչքի մասին խոսակցության մեջ կիրառելի են հիացմունքի խոսքեր: Լինի դա արտաքուստ չշտապող հսկա «Մրիա» -ն, աշխատասեր հարձակվող ՍՈ--25 ինքնաթիռը կամ արագաշարժ սպորտային աերոբատիկ օդաչուն: Այս ամբողջ գեղեցկությունը գիտնականների և ավիացիոն ինժեներների, աերոդինամիկայի, շարժիչների ինժեներների, ուժային մասնագետների և այլն երկար տարիներ տքնաջան աշխատանքի արդյունք է:

Իսկ ավիացիոն գիտությունը իրականում նույնքան դժվար է, որքան հետաքրքիր: Բայց դա, ընդհանուր առմամբ, հիմնված է վերելակի ձևավորման պարզ ֆիզիկական սկզբունքի վրա, որի էությունը, ցանկության դեպքում, կարելի է շատ հեշտությամբ բացատրել, և որը, այնուամենայնիվ, օգնում է իրականացնել մարդկության թռիչքի դարավոր ցանկությունը ...