Удивительная история аэронавтики от дымного шара до паровой ракеты - страница 6

Вот именно потому:

Удлинение крыла это отношение квадрата размаха к площади.

Хотя одновременно:

Удлинение крыла это отношение размаха к средней хорде.

Хорошо, мы теперь знаем, как правильно подсчитать удлинение крыла. Но каким волшебством оно влияет на аэродинамическое качество?

Не волшебством, а индукционным сопротивлением воздуха. Пока мы рассматриваем полёт крыла где-нибудь посерёдке, там воздух обтекает крыло по направлению полёта. И под крылом будет зона повышенного давления, а на крылом пониженного. Что и создаёт подъёмную силу.

Но на законцовках крыла ничто не мешает воздуху перетечь за боковую поверхность. И с нижней плоскости, где воздух сжат крылом, он охотно принимается перетекать на верхнюю плоскость, где царит разряжение. Ибо природа не терпит пустоты.

На концах крыльев возникают невидимые глазу воздушные вихри. Которые между тем могут быть весьма существенного размера. А самолёт, получается, тащит эти невидимые но вполне реальные вихри на кончиках своих крыльев. А значит эти концевые вихри создают сопротивление движению – вот это явление и называется в аэродинамике индукционным сопротивлением.

Но если сделать крыло размахом поболе, то паразитные вихри теперь будут затрагивать уже относительно меньшую площадь крыла. Значит подъёмная сила увеличится – а с тем и планёр сможет улететь дальше – что и отразиться в улучшении показателя аэродинамического качества.

Однако удлинение крыла лишь один из способов борьбы с паразитным индукционным сопротивлением. Можно затруднить перетекание воздуха, установив на концах крыльев аэродинамические шайбы. И даже без шайб можно так подобрать форму крыла в плане, чтоб концевые вихри получались возможно меньшего размера.

Наилучшая форма крыла в плане это овал. Но технически крыло правильной овальной формы изготовить сложнее, а конструкция его скорее всего окажется тяжелее, чем у технологически более простых крыльев.

Как видите, никакого иного чуда удлинение крыла не производит. Не оно является определяющим фактором для ответа на сакраментальный вопрос «полетит? не полетит?»

А изобретатели XIX века уж точно про удлинение крыла не беспокоились. Тем более воздушные змеи прекрасно летали и с никудышным удлинением. И продолжают летать поныне. И про аэродинамическое качество в XIX веке ещё не подозревали. В лучшем случае интуитивно догадывались о роли нагрузки на крыло. И то по аналогии с парусом корабля. Большой парус лучше улавливает ветер, корабль скользит по волнам быстрее. Значит, чем крыло или парус больше, тем лучше.

Тогда

почему парус не летает?

В самом деле, ведь самолёт держится в воздухе, по сути опираясь на этот самый воздух своими крыльями. Ведь совсем как парус! Именно так примитивно и понимали природу полёта аэроплана поначалу.

Но конечно просвещённый читатель уже спешит поправить меня, неразумного автора:

Подъёмную силу крыла создаёт разница давлений на его нижней плоскости, где при движении в воздушном потоке давление становится выше, и верхней плоскости, где при движении в воздушном потоке давление становится ниже. Стыдно автору не знать этих азов. Это же вытекает из закона Бернулли! Автор, ты что плохо физику в школе учил?

Автор конечно мог бы заметить в свою защиту, что всё же образование подъёмной силы крыла продиктовано не одним физическим законом, а двумя. И второй это ньютоновская механика. Но куда интереснее рассмотреть полёт с точки зрения закона Бернулли.