Проф. Р.Джакомелли в сотрудничестве с проф. Е.Пистолези. Исторический обзор (1123883), страница 9
Текст из файла (страница 9)
8о!егозе, Мел„1871 — 1877. ВО!'ОРИЧЕСЗПЙ ОБЗОР Разд. Ь 360 генциальные силы на любой стороне поверхности внутри жидкости с конечной разностью относительно др1т друга. Считается, однако, усдановленным, заключает Гельмгольц, „...что компоненты скорости и давления, направленные перпендикулярно к двум частям этой поверхности, должны быть равны". Лорд Рейли 1КадЕО1дь, 1842 — 1914), исходя из гипотезы Гельмгольца о поверхнооти разрыва, объяснил в своем тр)де „О сопротивлении жидкостеи" (Оа о1е Иеиз1О11се оу' ГЬ1Ыз, 1876) ' причину сопротивления, испытываемого плоскостью, погруженной в поток, которое отрицалось классической теорией гидродинамики в противовес ньютоновской теории и опыту.
„В гидродинамиге вет ни одной части", говорит лорд Рэйли в своем тру11е, „которая была оы более загадочнов для изучающих, чем часть, посвященная сопротивлению жвдкостеи". Согласно утвер1кдени1о авторов одной школы, тело, погруженное в поток идеальной жидкости, не испытывает вовсе нпкэкой результирующей силь1, а таьже какого-либо приращения давления на своей поверхности вследствие того, что поток уравновешен сзади равными и противоположнымн давлениями. Это утверждение представляет собой следствие обычных гипотез идеальной жидкости, заключаю1цееся в тои, что результирующая давлений лшдкостн обращается в пару снл, стремящуюся повернуть более широкую поверхность тела в сторону течения.
С другой стороны, известно, что в действительнозти препятствие испытывает силу, стремящуюся сдвинуть его по течению, величина которой слишком значительна, чтобы она могла быть приписана действию трения. Гельмгольц был первым, указавшим, что не существует ничего, что могло бы препятствовать в идеальнои жидкости конечном)ь скольженп1о двух прилегающих слоев н что возможность этого явления не принимается во внимание в общей математической теории, которая подчиняет течение жидкости тем же самым законам, которые определяют движение электричества в однородных проводниках.
Далее, электрические законы течения сделали бы скорость бесконечно большой у каждого острого края препятствия, встречаемого жидкостью, что потребовало бы в свою очередь отрицательного давления бесконечно большой величины. Поэтому необходимо, заключает лорд Рэйли,,принять гипотеау Гельмгольца и допустить, что у краев пластинки, погружеппои в поток, образуется поверхность разрыва, отделяющая жидкость, находящуюся сзади пластинки, от остальной жидкости. Такал масса жидкости, простирающаяся в бесконечность, находится в состоянии покоя и, следовательно, под постоянным давлением". Так как поверхность разрыва должна испытывать одинаковое давление с обеих сторон, то масса жидкосги, находящаяся в состоянии покоя сзади пластинки, должна быть под тем же давлением, что свободный поток.
На передней поверхности пластинки поэтому, заключает Рэйли, происходит повышение давления соответственно потери скорости. От перпендикулярной к потоку пластинки Рэйли переходит затем к наклонной пластинке, причем указывает, что в этом случае сопротивление 1з РЬ1! Ы в Г Б. Н ааа. 4ЗΠ— 441. Гя. 11 с ггоггцк хвп вккк до конца гпх эккк вависит от полной скорости, а не только от гомпонента скорости, перпендикулярного к пластинке, согласно теории Ньютона. Далее, он говорит: „Должна существовать саади пластинки (перпендикулярной к наяравлениго течения) область пеподвил'пой воды, ограниченная поверхностью ракрыва, в пределах которой давление таково, ьак будто нет препятствия.
На передней поверхности пластинки должно быть повьппение давления, прекращающееся у краев и увеличивающееся гго направлению внутрь до максимума в точке, где поток резделяется. В этой' точке давление составляет †, рг- соответ- 1 огненно потере полной скорости потока. Верно, заключает он, что „максимальное давление преобладает только на бесконечно малой части площади; но это также верно, когда поток перпендикулярен к пластинке". Кирхгоф (Кгтсййо1); 1824 в 1887) в своем кнаменитом труде „К теории свободных струй жидкости" (Игг«ТБео«гс у«сит ЛггввгдЙег1вв1«ай1сп, 1869) г исследовал такзге давление в потоке нагединицу поверхности пластинки, основываясь на работе Гельмгольца.
Зтобыло еще до работ лорда Рэйлги. Рейли укавал в своей статье, что он получил своп результатга„ не кная результатов Кирхгофа. Кирхгоф рассматривал как перпендикулярную, так и наклоненную к потоку пластинки, но не вычислил силы, действующей на пластинку во втором случае. Это было сделано Рейли. Исследования Кирхгофа в этой области и в остальных областях гидродинамики имеют большое эначение. Все эти работы описаны в его статьях, среди которых отмечаем, кроме упомянутых вьппе „Лекций по математической фиэике" ()то«1свиггдсгг ПЬе«ЛУа1йеггга!гвсйе Р)г)гвг16 1876),. также следуюгцие статьи: „О силах, с которыми действуют друг на друга в жидкости два бесконечно тонких твердых кольца" (11Ьсг г)ге Ктдг)е, гве1сйе вгвсг' гсисггг)1гсй г)йиие гяагже 7)гиде ги егпег Уугхгвгуйег1 всйетйа«агг)гииагггус«апвпЬса 1гпипеи) в, „О двилгении тела вращения в жидкости" ( *г)Ьет г1)е Ьсгаедггпд «лаев уго1а1гоггв7сотре«в ги ерик«1г)г7ввгд- 18сгУ) в и „О стоячих колебаниях тяжелой жидкости" (11Ьс«в1сйеиаге 8с1гиггиуиггуеп егис«всйгветси гуиввгуйвгУ) г.
Перед тем как вакончить этот краткий обеор исследований, проивводпвшихся в области классической гидродипамики до конца прошлого столетия, следует упомянуть еще о трудах В. Дж. Раввина г'УУ'. г, 2гаийгпе, 1820 — 1872), который дал нам основы теории, наэываемой теперь теорией источников и стоков и применяемой для построения линий тока. Первая практически прийожимая теория формы ватерлинии корабля, основанная па механических началах, была икложена, как говорит Ранкин, Скотт Русселем (Бсо11 Лггвве1) в первом и втором томах 7'«апвасйоггв о1' бйе 1пвбйи1гои о1' Мага1 Лтс)ггуес1в.
Однако только Ранкипу удалось тстановить эту теорию в строго математической форме в статье, опубликованной в 1864 г, под пакванием „Нлосьие. г Сгейев Юоигпа1 й 0. г. к, а, 11а11г., т. 70, 1869, стр. 289. -' Сгг1!е ХХ1, 1870, г Степе ХХ1, 1870. г Вегпп Ь!спагвЬеггспг, 1877. пстогпческий овэог Равд. О ватерлинии в двухмерном иотоке" (Он. Р1ане 1«а!с«-В!нег Сн 'Х!го 1)!'теазгоае) '. 1'анкин предяожня называть эти кривые терммнои „неопды", ввятын кз греческого языка и обозначающим кораблеобразные кривые.
За этой чисто математнческой статьей последовала короткая статья Ранкина 1868 г., „предназначенная дяя лиц, пе владеющих высгпей математикой", по тому же вопросу под названием „Элементарное изложение принципов построения ливий гока" (ИенгеаСа«у 1)енгопеИа4гоне о(' Р«тенг!ее Яе1агггад го Я«еаггС(!нее) '". Отмеченные нами до сих пор исследования о сопротивлении жидкостей, как.мы видим, были вызваны разными вадачамш кораблестроительными, гидравлическими и баллистическими.
Но ни одно нз этих исследований не проивводияось применительно к летным задачам, поторые в общем не ванииали ученых до наших дней. Действительно, со времен Леонардо да-Винчи (около,'ИООг.) мы иереходгм сразу к Джорджу 1(эли ((!ее«де Сад)ед) в первых годах прошлого столетия, чтобы найти эту задачу в научном труде, если опустим ряд более ияи менее фантастических проектов полета, которые встречались во все времена. Джордж еэяи (1778 †18) поставил в своем „Воздухоплавании" (Ае«га1 Хан|да!гог!) ' задачу механического полета в следующих выражениях: „... получнМь поддерживающ)ю поверхность заданного веса путем прнложенйя энергии к сопротивлению воздуха", апре,гелин ' это сопротивление прн помон!и имевшихся данных Робенса и других исследователей, которые он ироверия на собственных опытах.
В част'ности он утверждал, что оп отказался применять закон квадрата синуса для вычисления сопротивления наклонной пластинки, так как опыты, произведенные Французской академией, показали, что этот закон не имеет места для малых углов, для истер!эх более точен закон простого синуса. 1(эяи произвел разложение действия воздуха на наклонную иластинк1 на два компонента †од иерпендикулярный к паиравяению движения н составляющий подъемную силу, и второй †параллельн движению, составляющий сонротивление, которое должно быть преодолено действием двигателя какой-либо Формы, придя таким образам к основному представлению о самолете.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
