Jag har en grundläggande fråga och ledsen om det är ett välkänt faktum.
Jag förstår att den inducerade dragen beror på att spetsvorterna ändrar den effektiva angreppsvinkeln (downwash).
Jag sökte en del hemsida och de nämnde att för högspännvingar är störningen som orsakas av spindelvorter mindre och därmed mindre inducerad dra.
Nu uppstår förvirringen.
Enligt linjelärningsteorin kommer spetsvärmens styrka att vara densamma som den bundna virveln.
betyder det att den inducerade dragen endast minskas för en högspänningsvinge när den har samma bundna vortexstyrka som en lågspänningsvinge?
[För enkelhet kan vi anta en elliptisk lyftfördelning]
Du börjar från felaktiga antaganden, vilket förklarar dina tvivel. Linjen
the induced drag is due to the tip vortices
är lika sant som att våta gator orsakar regn. Också meningen att
tip vortices strength will be as same as the bound vortex
är fel. Tyvärr många författare förstår inte ämnet och kopiera det andra har skrivit förut utan att tänka på problemet genom. Helst skulle du glömma allt vad du har hört talat om virvlar och lyftlinjer, men eftersom du frågar kommer jag att försöka förklara potentiell flödesteori lite.
Vid potentiell flödesteori är hissen orsakad av vorter som orsakas av en vings rörelse genom luften. Dessa virveler sträcker sig längs en sluten linje: Inuti vingen bildar de den bundna virveln, sedan lämnar de vingen bakåt som bakre vorter och är anslutna vid den punkt där rörelsen startade av starta vortex .
Nu kommer den viktiga delen som de flesta författare lämnar bekvämt ut : Det finns ingen singel virvel; I stället antar potentiellt flöde ett oändligt antal oändligt små vorter som bildar sig från ingenstans när hissen ökar eller hastigheten minskas. Följaktligen lämnar ingen enkel vortex vingen på spetsarna, i stället lämnar ett blad av vorter vingen i bakkant. Förändringen av styrkan hos de böjda virvlarna över span är ekvivalent med styrkan hos virvlarna som lämnar vingen, så virvlarna tappar ut mot spetsarna.
Mitt råd är: Om du inte vill använda eller skriva en potentiell flödeskod, gör dig själv en tjänst och glöm allt. Det är mycket bättre att tolka hissen som följd av ett tryckfält runt en vinge som accelererar luften som flyter runt denna vinge nedåt. Inducerade drag är helt enkelt komponenten i det resulterande trycket tvingar parallellt med rörelseriktningen, medan den vinkelräta komponenten är lyft. Var vänlig och följ åtminstone den sista länken. det ger en mycket bra förklaring vad inducerad dra är verkligen.
Vippor är en följd av att luft fyller tomrummet över den nedåtgående rörliga luften bakom vingen. De härrör inte från vingeytorna, men konsekvensen av virvelbladet rullar upp (om du vill stanna kvar på bilden). Observera att avståndet mellan kärnorna i virvlarna är mycket mindre än vingepanelen . För en elliptisk vinge av span $ b $ är det faktiskt bara $ \ frac {\ pi} {4} \ cdot b $
En högre vingspänne tillåter att fånga mer luft för att skapa lyft, så mindre acceleration behövs. Lägre nedåtvridningshastighet medför också en mindre kraftig efterföljande virvel. Observera att luftmassan som påverkas av vingen växer med torgets vinge!
Ett enkelt sätt att förstå detta som jag aldrig sett någonstans är att överväga att luften skjuts ner av vingen när flygplanet passerar. Om flygplan 1 har en bredare vinge än luftfartyg 2 (men samma vingeområde) accelererar flygplan 1 en bredare luftsträcka nedåt än flygplanet 2. Lyften är proportionell mot det momentum som överförs till luften som trycks nedåt, medan den energi som krävs att göra det nedåtriktade trycket är proportionellt mot kvadraten av den nedåtgående hastigheten. Genom att trycka ner på den bredare luftens luft måste luften inte röra sig så fort som den mindre svängen för att ge samma hiss. Eftersom momentum är lika för både den stora och den lilla sweden, är den energi som förmedlas till den större (mer massiva) luftsträckan mindre på grund av hastighets kvadraterna.
Detta ger en intuitiv förklaring till varför inducerad dragdropp faller när hastigheten ökar: vid låga hastigheter är luftmassan nedtryckt proportionell mot vingspetsen gånger avståndet som omfattas per sekund. Vid högre hastigheter stiger det sträckta avståndet per sekund vilket ger flygplanet mer massa att trycka mot. Dubbla luftmassan genom att fördubbla hastigheten och den nedåtgående lufthastigheten sjunker med hälften, vilket skär den energi som krävs av en faktor rot två.
Detta sträcker sig för att förklara varför en oändligt lång vinge producerar nollinducerad dragning: den accelererade luftmassan är oändlig, så lufthastigheten som förorsakas av nedåtgående acceleration är noll, vilket kostar ingen energi.
I ett riktigt flygplan går inte luften rakt ner, så att du får vorter. Men momentum / energiförhållandet håller, liksom huvudprincipen: ju större luftmassa desto mindre måste du accelerera den nedåt för att få den uppåtgående hissen du vill ha.
Läs andra frågor om taggar drag lift Kärlek och kompatibilitet Skor Gear 12 Stjärntecken Grunderna