Проф. Р.Джакомелли в сотрудничестве с проф. Е.Пистолези. Исторический обзор (1123883), страница 13
Текст из файла (страница 13)
с конца хлх в~ кь до наших дзкй полета состоит из большей составляющей подъемной сиды п пеныпей составляющей лобового сопротивления, чем в случае крыла плоского профиля тех же размеров, прн том же угле атаки и той же скоростп. Затем путем сравнения действия крыла плоского профнля с крылом изогнутого профиля, погруженного в поток, он показал, что в потоке возннкают вихри при встрече с плоской плаотинкой вместо плавного течения, происходящего вдоль контура искривленной пластинки. Из этого он вывел, что в случае плоской пластинки значительная час~ь давления жидкости должна расходоваться на вихревое движение, в то время как в случае изогнутой пластннки все давление жидкости используется на подъемную силу.
Согласно Лнлиентзлю, этимявление, однако, не ограничнвается, так как он показэл, что в жидкости, протекающей вокруг изогнутой пластннки, должна возникнуть центробежная сила вследствне отклонения потока от пластинки, которая должна повысить давление воздуха в слое, соприкасающемся с вогнутой поверхностью пластинки, н которая, наоборот, должна вызвать засасывание воздуха в слое, соприкасающемся с выпуклой поверхностью пластннкн, что в целом должно увелнчкть подъемную снлу изогнутых крыльев.-Из этого Лилиенталь пришел к окончатальному выводу, что профиль крыла надлежащей кривнзны, подверженный соответственно действию потока, вызовет в потоке волну, не имеющую внхревого движения п поддерживающую поэтому крыло, нли, иначе, что возникнет поддерживающая воздушная волна (Ьауспйе Таууыейе), Изогнутые поверхности крыльев, исследованные Лилиенталем при помощи коловратной машины н прн естественном ветре, представлалн собой пластинки площадью в ~/, жз с круглыми дугами и кривизной в '/,з.
Зги пластинки дали подъемную силу уже прн угле маки, равйом нулю. Онн приведены в кнвге Лилиентали на фиг. 83. Кутта исследовал этн поверхности крыльев, изученные Лилиенталем, в предположенин, что онн подвержены действию ветра прн угле атзки, равном нулю. Он вычислил вх фтнкцию тока н определнл нз нее велнчннт скорости на нижней и верхней поверхности пластинзн.. Так как скорость на верхнем новерхности оказалась больше, чем на нижней, то конечная форму; а результирующего давлення показала, гго подъемная сала направлена вверх, перпендикулярно к направленню потока.
Величина подъемной снлы была вычнслена по следующей формуле: где а — рзхиуо круглой дуги, 2а — угол в центре п р — плотность жндксстн. Полученная величина не отличалась более, чем на 22 — 27с)о от значеввй, определенных Лилиенталем ма опыте. Следует, однако, отметнть, что взмеренвя Лнлнентзля, хак говорвт Кутта, не были достаточно точны вследствие ограниченности оборудования, применявшегося во время опытов, с чем соглашался сам Лилиенталь. 1'ипотезы, предложенные Кутта в качестве основы его нсследованмй, заключалнсь в след)ющем; 1) отсутствие трения; 2) бесконечным' нстогнчкский 0830Р размах пластинки; 9) несжимаемая жидкостьб 4) отсутствие вихрей на кромках пластинки.
Его результаты были: 1) подъемная сила, отличная от нуля, 2) лобовое сопротивление, равное нулю. В 1906 г. эта задача была рассмотрена вновь Жуковским 11847— 1921) в России в его работе „О присоединенных вихрях" '. В этой работе, в которой реакция тела, движущегося в жидкости, была опре- делена в зависимости от циркуляции скорости, Жуковский доказал хорошо известную теорему, названную его именем, применив ее дли определения силы давления на цилиндр, помещенный в поток, пер- пендикулярный' к его оси. Эта работа, написанная по-русски, не получила большого распро- отранення, хотя следующая работа Жуковского того же года, напи- санная по-французски под названием „О падении в воздухе легких тел удлйненной формы, обладающих вращательным движением' 1Ле 1о сЬп!е Йапя 1'аг«доя со«ря 1бде«я бе уо«ьче аИондбе, аньтбя Юми яиоыестпям1 «о1а1об«е) и, пол)чила большую известность.
В этой работе Жуковский начинает с указании, что яроф. Копиек 1КбРРЕН) З Опноаз Ещс в 190! г. модель самолета, построенную ии, причем за основание был нзяч прннцшь что тело, перемещающееся с вращательным движением, поддерживается воздухом. Аналогично он напомнил об опытах, произведенных Магнусом 13Уадиня) в Верлине для объяснения причины, почему сферический снаряд, обладающий вращательным движением, отклоняется от своей вертикальной пло- скостя полета, отметив, что эта отклоняиппая сила вызывается со- гласно 21агнусу тем, что должна возникнуть сила от А к В согласно теореме Ьерпулли, если молекулы воздуха, прилегающие к точке А снаряда, имеют скорость меныпе прилегающих к точке В. Относительно величины этой силы ф, добавляет Жуковский, „я доказал в предыдущей своей работе 1909 г.
следующую общуяо тео- рему гидродинамнхи: Если плоскопараллельный' невращательный поток жидкости с бес- конечно большой скоростью г окружает любой замкнутый коптУр, вдоль которого циркуляция скорости составляет 2й, то сила аэроди- намического давления, действующая на этот контур в направлении, перпендикулярном к скорости, имеет величину: 1б = 21рг. Направление этой силы определяется поворотом на прямой угол вектора и вокруг'его начала в направлении, противоположном направлению циркуляции". Далее следовало доказательство этой теоремы. Перед тем как продолжать наш обзор, перечислим в хронологическом порядке основные труды, относящиеся к подъемной силе Я Труды Физического отделения Общества любителей естествознания, антропологии н географии, Мосина, т, ХП1, уа 2.
е Бюллетень Аэродинамического института в Кучино, вып. 1, Петербург, 1906, з 1ПиеС«1егте Аегопап11есие М1$1ейипйеп 19 1, 1901. 1'л. Ш с конца х1х эвах дс нАших дявй крыла бесконечного размаха. Эти труды следующие: статья Кутта 1902 г., две работы Жуковского 1906 г. и „Аэродинамика" Ланчеетера 1907 г. В 1910 г. были опубликованы четыре новых статьи по этому вопросу: одна — Кутта, одна — Чаплыгина и две — Жуковского. Но перед тем как их рассматривать, необходимо отметить лекцию, прочитанную в Лозанне 6 сентября 1909 г. С. Финстервальдером (Я. ИаатегесаЫе«) об аэродинамике как основе воздухоплавания ', в которой было дано ясное изложение современного состояния аэродинамики и участия в ней Кутта, Жуковского и Ланчестзра и рассмотрены и комментированы их труды.
Мы находим в этой лекции авторитетное мнение ученого, который наблюдал с самого начала за этими исследованиями, так как был тчителем Кутта. Киу Кутта представил в 1902 г. последовательное изложение своих результатов, в числе которых была и опубликованная в том же году вышеуказанная его сыты. Кутта опубликовал эту статью только по настоянию своего учителя, который ясно видел значение этого труда. Лекция Финстервальдера заслуживает цитирования вследствие ее исторического значения: „Последние исследования показали, что в теоретической гидродинамике может быть подъемная сила в любом движении, но не только в идеальном постоянном движении без заметного сопротивления, так что плавание тяжелого тела в воздухе в течение неограниченного промежутка времени без всякой потери высоты не вызывает более никаких сомнений.
Этот факт, трудно согласуемый с результатами Кирхгофа относительно движения тела в идеальной' жидкости, был недавно установлен. Семь лет назад Кутта,начав с опытов Лилиенталя, получил формулы для потока,, образованного поперечным перемещением в воздухе длинной и тонкой пластинки, вырезанной из поверхности цилиндра при горизонтальном расположении ее хорды. Так как в этом движении пе образуется поверхности разрыва и не происходит поэтому расхода энергии, то пластинка испытывает подъемную силу, перпендикулярную к хорде ее профиля, т. е. к направлению движения. Недавно Лзнчестер дал независимо от этого ряд подобных, хотя менее характерных примеров, обнаружив опять причину, уже указанную Кутта, почему в этом случае не наблюдается сопротивления вопреки утверждению Кирхгофа. Этот факт объясняется тем, что Кирхгоф мысленно допустил, что пространство, занятое воздухом, не разделяется движущимся телом или математически, что пространство соткется односвязпым.
В случае же движения тела большой длины, перпендик1лярно к направлению полета, воздушное пространство разделяется так, что его можно рассматривать практически как двухсвязвую область, вследствие чего движение воздуха вокруг профиля тела .происходит тогда более естественно, что дает нам воэможность исключить из рассмотрения течение жидкости вдоль длины тела. Но эти циркуляционные движения в случае соедннения с поступательным ' рхе Аегсаупав1я а1а 0гоа61аке еег 1югааез|йаЬ|Е 91 Р. У.
Гб 1 — 9, 1910 истогнчкскии оззог движением дают всегда подъемную силу, перпендикулярную к поступа- тельному движению, согласно теореме Жуковского. На верхней поверхности циркуляционное движение увеличивает посгупательное,хвижепие, в результате чего здесь возникает болыпая скорость и, следовательно, малое давление, в то время как оба дви- жения на нижней поверхности направлены в противоположные сто- роны, что дает малую скорость и болыпое давление, вследствие чего подъемная сила направлена вверх.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
