Попытка «на пальцах» объяснить механизм возникновения вокруг движущегося крыла присоединенного вихря и, как следствие, подъемной силы.
Для примера возмем установленное под нулевым углом атаки крыло с несимметричным профилем, «тупым» носком и с плоской нижней поверхностью.
Рассматривая механизм образования подъемной силы, я хочу выделить три существенных этапа этого процесса:
1) Начало движения крыла относительно воздуха и подъемная сила в этот момент.
2) Образование и нарастание присоединенного вихря.
3) Подъемная сила при наличии присоединенного вихря.
4) Картина воздушных потоков в районе крыла при наличии присоединенного вихря.
Этап 1: Начало движения крыла относительно воздуха и подъемная сила в этот момент.
Когда крыло двигается относительно воздуха, на его передней кромке происходит разделение потока воздуха. Когда крыло только начинает движение, поток воздуха разделяется на два равных потока, получающих одинаковый импульс вверх и вниз в соответствии со 2 и 3-м законами Ньютона. (Заметим, что разделяясь, потоки горизонтально тормозятся о носок крыла, но вертикальный импульс получают, отталкиваясь не от крыла, но друг от друга). Обтекая крыло, верхний поток меняет свое направление с «вверх» на «немножко вниз», а нижний поток – с «вниз» на «горизонтально». Обращаю внимание на то, что изменяя свое направление с вертикального на горизонтальное в районе передней части крыла, потоки увеличивают горизонтальную составляющую своего импульса и таким образом «тянут» крыло вперед, компенсируя торможение крыла в месте разделения потоков. Также обращаю внимание на то, что на задней кромке крыла оба потока – верхний, имеющий импульс «немножко вниз», и нижний, имеющий импульс «горизонтально» - сливаются, образуя «скос потока» за крылом. В этот момент начала движения крыла относительно воздуха подъемная сила определяется этим импульсом «немножко вниз» и очень мала.
Этап 2: Образован…
Дальше »»»