Удивительная история аэронавтики от дымного шара до паровой ракеты - страница 5

– Да как он в принципе мог взлететь с таким удлинением крыла?

А я вот смотрю на воздушного змея. Человечество эту забаву освоило так давно, что мы даже не знаем, когда именно. Сперва где-то на Дальне Востоке. А европейцы стали запускать воздушных змеев в XVIII веке. То есть, как раз когда впервые всерьёз задумались про полёты. Запускали змеев, впрочем, отнюдь не учёные мужи, и не ради науки. Голландцы придумали зимнюю забаву, катание на коньках по замёрзшему морю. А ещё веселее запустить змея и, держась за его леер, мчатся за ним как за парусом.

Так вот, классический воздушный змей имеет удлинение крыла ещё хуже, чем у самолёта Можайского. Однако и сам парит в небесах, да и ещё и развесёлого голландского конькобежца за собой утягивает. Уж не иначе как силой магии? Ну или кто-то плох учил аэродинамику. Либо воздушный змей, либо типичный юный (или не очень) спорщик.

Да что же это за таинственное удлинение крыла?

Удлинение крыла это отношение квадрата размаха к площади.

Вот теперь можете удивляться.

Спрашиваете, чему же теперь удивляться?

Хорошо, давайте все вместе в погожий летний день выйдем на мост над судоходной рекой. Поди под нами не только баржи грузы везут, но вон кто-то на катере решил прокатиться с ветерком. И я спрошу:

– Вон катер. На глаз, какое у него удлинение корпуса?

И любой тут же ответит что-нибудь в духе:

– Похоже 1 к 5, но нет, скорее 1 к 7, отсюда трудно точнее сказать.

Ответит, при том не задумываясь соотнося ширину катера в его самом широком месте, с его длиной. Именно это все мы понимаем под удлинением.

Но как только речь заходит об удлинении крыла – оставьте в стороне бытовую логику! Удлинение крыла это отношение квадрата размаха этого крыла к площади этого крыла.

Хорошо знающий математику читатель конечно уже смекнул в чём тут дело. Если мы возьмём прямоугольное в плане крыло, то как у любого прямоугольника, удлинение это отношение длины к ширине…

Вот тут и возникает первое небольшое недоразумение. Крыло-то поперёк самолёта стоит. И получается что ширина – это насколько крылья раскинулись в стороны. Это самая длинная сторона прямоугольника… А как же тогда называется другая сторона?

Хорда – вот как называется тот размер крыла, который направлен вдоль оси движения летательного аппарата. А размер крыла поперёк оси движения это – размах.

И для прямоугольного в плане крыла его удлинение равно отношению размаха к хорде. И можете проверить, оно в точности совпадёт с формулой, приведённой выше, где мы соотносим квадрат размаха с площадью крыла.

Но тогда зачем эти сложности?

А затем, что крылья бывают не только прямоугольные, но самых разных форм. К примеру, вот треугольное крыло какого-нибудь современного истребителя. Бытовая логика подсказывает нам, что хорду надо взять самую наибольшую, ведь именно так мы поступали, оценивая удлинение катера. Но в случае с подсчётом удлинения крыла это грубейшая ошибка. Поступи мы так, и ошиблись бы в расчёте ровно в 2 раза.

Потому что в этом случае хорду нужно брать не наибольшую – а среднюю.

Однако крылья-то бывают и весьма странных форм. Немало самолётов имели овальные в плане крылья. А ещё бывают крылья стреловидные. И даже с обратной стреловидностью. Да даже самолёты с кольцевыми крыльями летали! И как для вот таких определить где их средняя хорда?

Потому вместо хорды подсчитывают площадь крыла. По поводу какова площадь, споров не возникает. Но раз у нас вместо средней хорды теперь площадь, а она измеряется в квадратных метрах, то для сохранения прежнего соотношения, согласно теореме Пифагора, мы должны и размах возвести в квадрат.