Vår gör pappersflygplan att skapa hiss om deras vingar är plana?

Pappersflygplan skapar hiss precis som alla andra flygplan. Låt inte vingsnittet förvirra dig; vad luften ser "är en annan form.

När en platt platta strömmar genom luften i en positiv angreppsvinkel sitter stagneringspunkten för flödet (där luft uppdelas i en övre och en nedre flödesväg) något under vings framkant. Nu strömlinjen precis ovanför den som träffar stagnationspunkten måste förhandla fram det skarpa hörnet av framkanten, vilket gör att den separeras från ytan. Detta skapar en liten separationsbubbla som att strömlinjeformas längre fram ser ut som en rund framkant, och eftersom resten av vingen inte har någon krökning, kommer flödet att fästa igen snart. Ju större angreppsvinkeln blir desto längre blir stagnationspunkten och desto större blir separationsbubblan. Vid ett tillfälle, vilket främjas av framkantssvep, kommer det separerade flödet inte att sättas igen, men producera en virvel, som virveln som ger hiss på deltavingar.

Bildenovanärfrånensimulering;se fullständig video här . Notera den röda färgen på den främre delen av övre sidan: Detta indikerar lågt lokalt tryck som krävs för att den yttre luften ska förhandla framkanten plus separationsbubblan (se här för en förklaring på molekylär nivå). I separationsbubblan är lågt tryck inte åtföljt av hög flödeshastighet, eftersom separationsturbulensen har upptat det mesta av den kinetiska energin.

Den faktiska näsa raden på pappersvingen spelar ingen roll, och det kan till och med vara noll (som om du passar rakblad i framkanten): Luften kommer att skapa sin egen flygplansform genom vaddering med separerad luft vad kan inte vara nått med bifogat flöde.

Pappersflygplan har tillräckligt låg vingebelastning, att deras angreppsvinkel är låg och separationen blir inte för stor. Allt som behövs är ett tyngdpunkt vid kvartens kordskord; det är därför du behöver vikla pappersbiten först.

Det är intressant att titta på en något svansfull, deltaformad flygpappersflygplan: Den kommer gradvis att minska hastigheten och börjar rocka sina vingar när den närmar sig stall. När en vinge har gått ner, kommer den plötsliga ökningen av sin lokala AoA att öka hissen så mycket att rullande rörelse vänder sig, utan märkbar yawing. Den deltaformade platta har effektiv rulldämpning direkt in i stallet. Bristen på yaw beror främst på höga tröghetsintoleransen, men indikerar också att draguppbyggnaden är i moderat mesta.

Naturligtvis, efter några perioder av vagga, kommer näsan att falla och det kommer att hämta hastighet som alla välbetalda flygplan.

How does a flat wing generate any lift if both sides have the same air pressure?

De båda sidorna inte har samma tryck.

Ett platt plan kan fortfarande producera hiss (tänk på att sätta en skylt ut ur fönstret på en rörlig bil, om du pekar den något uppåt kommer den kraftigt att trycka uppåt, det är hissen). Huvudskälet är Kutta villkor som måste vara nöjd vid bakkanten: detta kommer att skapa cirkulation runt plattan, generera en tryckskillnad och därigenom generera lift.

Pappersflygplan kommer oundvikligen att komma ner, inte för att de inte producerar hiss, men eftersom de också har drag (och ingen dragkraft), så kommer dem att sakta ner och därigenom minska hissen som genereras.

Eftersom det tar vägen för minst motstånd. Det finns mycket mindre drag i att glida framåt genom luftmassan som faller än att falla platt mot jorden.

Tänk på det: Om du fastnade en puttykniv i ett block av jello i en 45 graders vinkel, drog du den rakt mot dig, skulle den komma rakt mot dig, eller kan bladet tendera att vinkla mot ena sidan eller andra? (beroende på vilken riktning närmare kanten var ...)

Skulle du säga att detta fenomen beror på en skillnad i gelatinöst tryck, eller att kittens kniv producerar hiss? Jag skulle inte. Jag är ingen ingenjör, men jag skulle säga att kniven helt enkelt tog vägen för minst motstånd.

Det är sant att en platt vinge kan producera hiss, men en flygplans vingar är inte platta på toppen. De har en vikad bit ovanpå som böjer något uppåt. Luft måste flöda ett längre avstånd över den lilla kurvan jämfört med vingeens botten, precis som ett flygplan. Den snabbare luften orsakar ett tryckfall i förhållande till vingeens botten, så att det lyftes.