Влияние близости земли (часть 3)
Экономичность

 

Особенно важное значение имеет пограничный слой, образующийся у ниж­ней поверхности, где при малом расстоянии от земли очень ве­лики градиенты давления. Одно из первых исследований этой проблемы было осуществлено Финком и Ластингером [52], ко­торые изучали обтекание крыльев с малым относительным удли­нением, близким к единице. Чтобы избежать образования погра­ничного слоя у земли, они изучали обтекание крыла с его зер­кальным отражением. Их результаты подтвердили теоретические выводы о том, что и положительная и отрицательная подъемные силы, образующиеся при обтекании под углом атаки, увеличи­ваются по мере приближения к земле. Во всех опубликованных позднее экспериментальных исследованиях земная поверхность моделировалась полностью. Примерами таких исследований яв­ляются работы Столлери и Барнса [53], которые испытывали закругленную каплевидную модель, Уотерса [54], изучавшего обтекание эллиптических и полуэллиптических крыльев очень малого удлинения, и Факкрелла [51 ], испытавшего трехмерную Модель, продольное сечение которой имело такую же форму, как и изученное им теоретически двумерное тело, о котором говори­лось ранее. Закономерности, обнаруженные в результате этих исследований, согласуются с теоретическими выводами. Основным исключением было поведение в непосредственной близости к земной поверхности. В первых двух работах (но не в последней) была обнаружена тенденция, противоречащая теоретическим выво­дам об уменьшении подъемной силы при уменьшении расстояния до поверхности земли. Характер изменения подъемной силы менялся, и она, в конце концов, начинала увеличиваться. Пример такого поведения показан на рис. 10.32, где приведены резуль­таты, полученные на модели спортивного автомобиля без колес. Начальное уменьшение подъемной силы обусловлено ускоре­нием потока под телом (эффект Вентури) и образованием под ним области пониженного давления. Когда зазор между телом и землей конечен, но мал, вязкость препятствует прохождению потока через него, и частично поток направляется над телом, снижая там давление и увеличивая подъемную силу. Этот механизм объясняет нарушение закономерности изменения подъемной силы. При невязком обтекании такое явление наблюдается лишь когда тело фактически касается поверхности земли.

 

РЕКЛАМА

Новое на сайте