Asa de aviões gera elevador sobre como uma variedade de teorias, infelizmente, um monte de enciclopédias, sites e até mesmo algumas teorias sobre livros didáticos estão errados.

A primeira palestra teoria do erro sobre é um dos mais amplamente difundido de uma teoria, ele pode ser chamado de teoria "longo caminho" ou teoria "tempo igual".

De acordo com esta teoria, a superfície superior de um comprimento da superfície do que o comprimento da asa, o fluxo de ar acima de ir mais longe do que o inferior da estrada a fim de satisfazer no final da asa. Portanto, o ar acima da asa para ir mais rápido para manter o ritmo. Por causa do fluxo de gás acima rápido para ir, de acordo com a equação de Bernoulli, a pressão será menor, de modo que a parte superior e inferior irá haver uma diferença de pressão surge elevador.

No espírito de buscar a verdade dos fatos, diante do juiz essa teoria, vamos olhar para a situação real do fluxo de ar ao redor da asa.

Vamos olhar essa teoria errônea refutou um por um:

1. A asa superior se destina a ser um curto comprimento inferior

Nem sempre o caso. Nas nossas experiências, usando uma asa simétrica (que é igual a dois comprimentos superior e inferior da superfície da asa) também pode provocar a elevação substancial. Imagine um avião de papel, é apenas asas planas, parte superior e inferior em relação absoluta, também pode voar muito bem. A origem desta teoria pode ser devido à forma anterior asa de avião é esta: short longo acima abaixo. Esta ala old-fashioned gera elevador e pode realmente mudar a direção do fluxo de ar. Mas é importante para mudar a direção do fluxo de ar, em vez de na superfície mais tempo. Alguns aviões modernos, por razões de menor resistência, mais sob o seu design de superfície de asa, pode voar Oh. Há também uma coisa, esta teoria não pode explicar por que a aeronave pode voar de cabeça para baixo, esta situação pode ser visto na mostra de ar ou de combate aéreo situações.

2. o fluxo de ar mais rápido do que o fluxo de ar acima do movimento descendente de

Experimentos mostram que, de fato mais rápido que o fluxo de ar sobre a taxa de fluxo de ar abaixo, mas a verdade é: o fluxo de ar mais rápido demais, o fluxo de ar acima e abaixo do tempo a fluir convergência. Ou seja, as duas correntes na frente da bifurcação da asa não vai atender ao mesmo tempo a bordo de fuga. Portanto, podemos dizer, a premissa desta teoria da física é errado. Além disso, de acordo com esta teoria, o valor calculado elevador do que o valor real de muitos pequeno elevador, mas a velocidade real do fluxo de ar sobre a asa, mas também muito maior do que o valor previsto pela teoria.

3. A velocidade rápida acima é de baixa pressão, a diferença de pressão entre as duas superfícies que formam o elevador

Parcialmente correta. Na verdade, esta teoria foi amplamente divulgada, pois é parte de, realmente, se nós sabemos que em algum lugar na velocidade do ar, você pode calcular a pressão para o ponto. Mas o problema é que essa teoria não consegue dar a velocidade correta se o fluxo de ar. A distribuição de pressão real é a seguinte:

A segunda teoria falsa chamada teoria "talco", muitas vezes pode ver sites e revistas.

Esta teoria sustenta que a aeronave voando no ar, com os nossos patos e marrecos com pedras quase na água, nas rochas abaixo a reação água força pedras float. Da mesma forma, a aeronave vigor asa reação gás não deixe que a queda inferior, formando um elevador. Por causa desta teoria, refere-se a terceira lei de Newton, às vezes chamada teoria do elevador de Newton, mas para não confundir e leis corretas de Newton, chamamos isso de teoria "talco".

Antes de discutir essa teoria, podemos usar o simulador de olhar para o fluxo real em torno da asa. (Este simulador pode ser descarregado a partir do site, uma configuração de aerofólio diferente pode ser obtido, o ângulo de ataque do elevador, a interface de alta velocidade é tal )

programa FoilSim II

Agora chegamos um por um para julgar esta teoria:

1. Esta teoria falar sobre a interação da superfície do fundo da asa e do ar

Assume-se que todo o fluxo e formada pela superfície inferior do elevador assim produzido. No entanto, nossos experimentos mostram que a superfície superior da asa irá influenciar aqui. Na verdade, para o downdraft causada pela asa, na superfície contribuir um pouco mais, obviamente, esta teoria não refletir isso.

2. O fluxo de ar sobre o papel teórico de ignorar a asa, não se pode prever quando o ângulo de ataque é elevador para baixo negativo o facto de (ver FIG simulador de resultados).

Vacuum não está acima da asa, as moléculas de ar ainda bateu a batida ir lá, ele ainda está envolvida na superfície da transferência de asa e momentum.

Ângulo é de 10 graus com elevador 13850N

Ângulo é de 10 graus com elevador -13850N

3. De acordo com esta teoria, nós podemos projetar duas asas, eles têm a mesma superfície inferior, a superfície superior variam muito, devem receber o mesmo elevador. E o fato de que este projeto é claramente incompatível. Na verdade, muitos especialmente equipado asa de avião acima o spoiler (spoiler), para perturbar o fluxo de ar, e, assim, controlar o elevador.

Spoiler A320

4. De acordo com esta teoria calculada elevador é totalmente impreciso.

Essencialmente, uma vez que o ascensor é provocada pela deflexão do fluxo de gás, a forma inteira do sólido ter este efeito.

No entanto, esta teoria não é sem mérito, em certas situações, tais como muito elevada ou muito baixa densidade, há menos moléculas de gás atingir a superfície da asa lata, nesse caso a teoria é aplicável. Por exemplo, quando o serviço de transporte de reentrada, quando a altura superior a 90 km, mais rápido do que 16,000 kmh, para tais condições de voo, esta teoria dar o resultado correcto. No entanto, para a maior parte, tais como aeronaves, a altura de 10.000 metros, a velocidade de 800 kmh, esta teoria não pode dar a resposta correta.

Uma terceira teoria é chamada teoria do "venturi".

Isto é que a forma da superfície superior da asa de um tipo de injector é feita especialmente para o fluxo de gás para acelerar. Este bocal é chamado tubo "Venturi". Para tal tubo um, por causa de conservação da massa, a taxa de fluxo de massa de cada secção ao longo da conduta são iguais. Sabemos área taxa × = densidade do fluxo de massa, quando a densidade é constante, quando a velocidade de uma pequena área vai aumentar. Por conseguinte, o fluxo de ar sobre a asa é para ser acelerado. Combinada com a equação de Bernoulli mostra que a velocidade com grande pressão é menor, de modo que o elevador produzido.

Vamos avaliar essa teoria:

1. Esta teoria baseia-se na teoria da análise tubo "Venturi"

No entanto, esta análise não se aplica para a ala, devido à formação de um gasoduto completo, que também faltando metade. E a distribuição de velocidade não está certo. Os nossos resultados pode ser visto a partir do simulador, a velocidade da superfície da asa, a aproximação final é gradualmente reduzida velocidade de fluxo livre, a velocidade do bico em frente geralmente pequena intermédia (garganta), grande e pequena para trás.

Superfícies superior e inferior da distribuição aeronave velocidade de simulador obtido

2. Esta teoria não prevê o elevador do apartamento asas

O bordo de ataque da asa placa plana é, não uma forma do bocal. Pode-se argumentar que, quando o ângulo da asa é negativo sobre a formação do bico, mas os nossos mostra o simulador de elevador produzida neste caso é negativo. Na verdade, quando o ângulo da asa de ataque é negativo, na superfície mais rápida do que a liberdade de fluxo pequeno, previsões do modelo do bico não são tão grandes como você quer.

superfícies superior e inferior planas, do ângulo da asa de distribuição de velocidade -10 graus

3. A teoria é semelhante ao anterior, esta teoria única mencionado um lado da asa, ignorando o papel do outro lado.

Se assim for, a superfície inferior da asa pode ser feita em qualquer forma, e o elevador permanece inalterada. Obviamente, isso não é verdade.

4. Descrição da equação de Bernoulli, e a mudança na pressão na asa, estes dois pontos estão corretos.

E a teoria "igual comprimento" como a teoria é plausível porque é parcialmente correta. De fato, se você conhece a algum lugar velocidade, ser capaz de lançar quantidade de pressão, e então calculado o elevador geral, o problema é que essa teoria dá a distribuição de velocidade errada, calculou o tamanho do elevador, jogo natural e real.

Sobre sustentação gerada teoria errônea, os defensores muitas vezes caem em dois campos:

• Suporte "Bernoulli" em que: o elevador é gerado por uma diferença de pressão entre as superfícies superior e inferior da asa;
• Suporte "Newton" que: o elevador é devido à reação do fluxo de ar causada pela deflexão.

No final o que é certo? Começamos com o Bernoulli ea vida de Newton.

Olhe para a aparência do homem à esquerda é a Bernoulli, Newton é a pessoa certa. gado Newton em matemática e física, em 1666 descobriu que a força da gravidade, então apenas 23 anos de idade. 20 anos depois, ele publicou um princípios matemáticos de filosofia natural, feitas famosas três leis. Ele também cada um e Leibniz inventou o cálculo; Bernoulli Apesar de ter nascido para a medicina estudo, mas também é muito poderoso em matemática e física, em 1724, ele tinha 24 anos quando ele publicou um livro sobre o fluxo de matemática água. Em 1738 ele estava no apresentou sua famosa equação "hidrodinâmico". Ele e seus alunos fizeram um monte de trabalho de Euler em matemática e física. Note-se que, Newton e Bernoulli não levantou estas teoria errônea, nunca tente explicar o objeto de sustentação aerodinâmica.

Quando o fluxo de ar através do objecto, ou quando o objecto se desloca na corrente de gás, as moléculas de gás no corpo pode mover-se livremente em torno dela, e um sólido muito diferente. O movimento destas moléculas, de modo a formar uma velocidade de gás numa direcção particular. Objeto em torno de diferentes velocidades locais podem variar muito. A equação de Bernoulli à velocidade e pressão local para estabelecer contato, a velocidade da mudança, a pressão também irá mudar. A pressão de toda a superfície do objecto são adicionadas em conjunto, a força do corpo é obtido no campo de fluxo. Perpendicular à direcção do componente de escoamento, chamado o elevador; componente paralelo à direcção do fluxo, é chamado de resistência. Utilizando um método semelhante, o objeto pode ser quatro semanas todas as alterações de velocidade somar, então teremos uma acumulação líquida de deflexão de fluxo de gás. Visto de terceira lei de Newton, para deixar a deflexão do fluxo de ar, deve haver força de reação atuando na reação asa causando elevação correspondente. Portanto, "Bernoulli" e "Newton" é correta, a pressão acumulada acumulando taxa de duas maneiras e pode dar as forças são os mesmos.

Onde está o problema? Problema do uso errado de simplificação do problema e de equações. O exemplo mais comum de "longa distância" ou teoria "tempo igual", que diz sobre a superfície do desenho da asa do que a superfície inferior das moléculas do gás de comprimento acima de um longo caminho a percorrer para a superfície inferior da molécula e chegam simultaneamente, então a teoria tem sido baixa e alta pressão de cima e em baixo, pela equação de Bernoulli, uma força de sustentação é gerada a explicar. Esta teoria é estimativa errado errado da velocidade de escoamento acima da velocidade do fluxo de ar sobre a asa é, na verdade, muito mais elevado do que o valor previsto de esta teoria. Se sabemos que a velocidade correta, é claro, podemos levantar a equação de Bernoulli para calcular, mas a teoria do "tempo igual" não dá a velocidade correta, outra teoria, uma tentativa de especular velocidade do ar com a teoria tubo "Venturi", também não dar a velocidade correta, porque não pode formar um tubo venturi acima da asa; teoria do erro terceira, a terceira lei de Newton para a superfície inferior da asa vai levantar os marrecos pedra interpretado como um fenômeno semelhante, ignorando a máquina e abaixo da asa enquanto o trabalho deste fato.

Como gerar objetos de elevação, detalhes reais são muito complicadas, não é tão fácil para simplificar. Para o gás, temos que considerar, enquanto sua massa, momentum e conservação de energia durante o fluxo. equação de Newton descreve a conservação do momento, a equação de Bernoulli derivado da conservação de energia, eles estão certo, pode ser usado para descrever a produção de elevador. A conservação de massa apresentado alguma complexidade, a massa conserve, a velocidade de mudança em um determinado sentido, pode conduzir a alterações na velocidade perpendicular a esta direcção. Isto é muito diferentes movimentos e sólida, sólida e movimento, é a fonte de nossa experiência diária. Uma descrição completa do movimento do gás, devemos usar as equações de Euler (ignore a viscosidade do gás), se você considerar o pegajoso, movimento do gás necessário equações de Navier-Stokes descrever. Para realmente entender os detalhes de sustentação gerada, temos que conhecer esta equação de Euler.

(Tradutor: Qual é igual a não dizer nada ...)

Artigo traduzido do site da NASA