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. Newer news items:
Older news items:
|