Strefa czasowa: UTC + 1 [ DST ]




Utwórz nowy wątek Odpowiedz w wątku  [ Posty: 2 ] 
  Drukuj

Składniki siły nośnej na skrzydle
Autor Wiadomość
PostNapisane: 24 lut 2012, o 18:07 
Offline

Dołączył(a): 27 mar 2011, o 22:24
Posty: 609
imię i nazwisko użytkownika: waclaw kokot
Witam. Rozpatrzmy trzy składniki siły nośnej na skrzydle, wszystkie będące wynikiem różnicy ciśnień pod/nad skrzydłem. Pierwsza i najważniejsza to siła nośna wynikająca z profilu skrzydła przy stałej prędkości. Gdy jej zabraknie - wpadamy w korek. Wartość zbliżona do ciężaru szybowca w locie (w nurkowaniu ta siła nośna prawie zanika). Zwiększenie pochylenia szybowca (i wektora siły nośnej prawie prostopadłego do cięciwy) powoduje zwiększenie składowej poziomej będącej siłą pociągową czyli źródłem prędkości. W ustalonym krążeniu z przeciążeniem n=1,5 lub 2 siła nośna I rodzaju właśnie tyle razy wzrasta i zależy od kąta natarcia czyli aktualnej prędkości. Wzór na siłę nośną skrzydła : Pz=1/2 ro S v2 cz pokazuje zależność wprost - od wsp. siły, kwadratu prędkości i gęstości (ciepły komin,wysokość).
Rozpatrzymy najpierw wpływ kąta natarcia (przy stałej prędkości). Zakładamy, że wszystkie wzory i wykresy Cz, Cx i biegunowych mamy opanowane, a ciężar szybowca 420kG.
Rys.1 pkt1 i pkt2 pokazuje rozkład pod/nad ciśnień na skrzydle i wygenerowaną stąd siłę nośną przy prędkości Vopt i Vek. Podciśnienie nad skrzydłem jest dwukrotnie większe niż nadciśnienie pod skrzydłem. Pkt 3 pokazuje siły i przeciążenie ujemne. Znajomość wykresów funkcji Cz i Pz od alfa pozwala kalkulować optymalny kąt natarcia w locie, czyli właściwą prędkość dla naszego profilu skrzydła. Ta siła również działa, gdy wprowadzamy w lot poziomy (wtedy jest równa ciężarowi szybowca, który nie opada). Kąt natarcia ciągle rośnie, aż przekroczy kąt krytyczny i siła ta zanika.
Druga składowa siły nośnej ujawnia się podczas dynamicznego wyrwania kosztem prędkości. Wyrwanie z dużej prędkości powoduje znaczne dodatkowe nadciśnienie pod skrzydłem i podciśnienie nad skrzydłem. Powstaje dzięki temu chwilowe przeciążenie np. 4 krotne (4g). Wartość siły nośnej chwilowo wynosi : 420kG x 4 = 1680kG. Źródłem tej ogromnej siły jest nadal różnica ciśnień pod i nad skrzydłem tyle, że też 4krotnie większa. Chwilowe obciążenie każdego m2 wzrasta 4krotnie i skrzydło to musi wytrzymać!! Rys.2 i 3 przedstawia rozkład ciśnień podczas takiego nagłego wyrwania. cdn.


Załączniki:
Siła nośna1.png
Siła nośna1.png [ 59.31 KiB | Przeglądane 10344 razy ]
Analiza siły nośnej w opadaniu i wyrwaniu.JPG
Analiza siły nośnej w opadaniu i wyrwaniu.JPG [ 62.45 KiB | Przeglądane 10483 razy ]


Ostatnio edytowano 16 maja 2012, o 09:29 przez wacław kokot, łącznie edytowano 18 razy
Góra
 Zobacz profil  
 

Re: Składniki siły nośnej na skrzydle
PostNapisane: 27 lut 2012, o 17:07 
Offline

Dołączył(a): 27 mar 2011, o 22:24
Posty: 609
imię i nazwisko użytkownika: waclaw kokot
Trzecia dodatkowa siła nośna - w noszeniu.
Na pierwotną siłę nośną generowaną przez niesymetryczny profil nośny skrzydła, oraz ew.chwilową siłę od wyrwania - w noszeniu nakłada się dodatkowa siła pochodząca od podmuchu powietrza od dołu (komin,żagiel,fala). Jej źródłem jest tylko opór kształtu skrzydła, gdyż jej kierunek natarcia i działania jest prawie prostopadły do cięciwy skrzydła (poza krytcznym kątem natarcia), a na żaglu i fali jest bardziej ukośny niż w kominie (i tak działa tylko składowa pionowa, gdyż składowa pozioma jest całkowicie kompensowana przez utrzymywanie stałej prędkości powietrznej). Skutkiem tego może znacznie wzrosnąć nadciśnienie pod skrzydłem i podciśnienie nad skrzydłem proporcjonalnie do pionowej składowej prędkości noszenia. Jej wartość może być znacznie wyższa od siły nośnej w locie ustalonym (prędkości ustalonego podmuchu w skrzydło od dołu sięgają zwykle do 5 m/s aż do 30m/s w chmurze burzowej). W wykorzystaniu tej siły przewagę mają szybowce o dużej powierzchni skrzydła (Bocian, Puchacz) i raczej lekkie. Szybowce wyczynowe 15m o dużym obciążeniu jednostkowym (duży ciężar i mała powierzchnia skrzydła) tracą przy nich w noszeniu. Kompromisem jest zastosowanie rozpiętości 18m, co daje optymalne wydłużenie przy powiększonej powierzchni skrzydła. W rzeczywistym locie wszystkie wspomniane siły (każda według własnych reguł) mogą nakładać się wzajemnie: siła nośna (zależna od Cz, kwadratu prędkości i gęstości), krótkotrwałe siły od wyrwania (kosztem utraty prędkości) i siła podmuchu od dołu w skrzydła w noszeniu (opór kształtu). Wspólnym źródłem tych trzech sił jest zawsze sumaryczna i zmienna w szerokich granicach różnica ciśnień pod/nad skrzydłem. Wlatując w noszenie z wyrwaniem warto mieć świadomość współgrania tych trzech sił. Rys.5 przedstawia sztucznie wyodrębnione trzy składowe ciśnienia i przynależne im trzy składowe siły nośnej.
Wszystkie te siły są do dyspozycji pilota, który powinien wiedzieć jak ich precyzyjnie i optymalnie użyć w każdej fazie lotu za pomocą najważniejszego urządzenia w szybowcu : steru wysokości.


Załączniki:
Superpozycja sił.JPG
Superpozycja sił.JPG [ 49.47 KiB | Przeglądane 10449 razy ]
Góra
 Zobacz profil  
 

Wyświetl posty nie starsze niż:  Sortuj wg  
Utwórz nowy wątek Odpowiedz w wątku  [ Posty: 2 ] 

Strefa czasowa: UTC + 1 [ DST ]


Kto przegląda forum

Użytkownicy przeglądający ten dział: Brak zidentyfikowanych użytkowników i 1 gość


Nie możesz rozpoczynać nowych wątków
Nie możesz odpowiadać w wątkach
Nie możesz edytować swoich postów
Nie możesz usuwać swoich postów
Nie możesz dodawać załączników

Szukaj:
cron
Powered by phpBB © 2000, 2002, 2005, 2007 phpBB Group alveo

Przyjazne użytkownikom polskie wsparcie phpBB3 - phpBB3.PL