Л. Прандтль, О. Титьенс - Гидро- и аэромеханика, том 2 - Движение жидкостей с трением и технические приложения (1132333), страница 55
Текст из файла (страница 55)
которым обшдает биплан с рлзма- ~ + хом Ь,. Тогда, иа осиоваиии урааисш!я (2), дол;ь' !о бмт!и с ! Ьг (хг г<г УЬ ы ' аэ к эг о» а аэ дл Ф, г. !ЗБ. О, линота л пбагнаюег нс.ю, га кг- торое слег!с уи оиигь раэиах а, бнпл на, чтоб» получить рагна чанэп ана, ниею псы при рваной с бнпаано» но.гной по.!»виной силе оан. н ковос с этны бип. ан и иглу т вн .е сопро. тавлепнс. Прн это» в основу нэнт нанвиго . непюнн слгчал, капа оба кгюлт бвп,ан олина. г они — огне аег отнэюен е р*сстэвннн ис,к1у э, крильв и биплана к раанаху. следоватсльи г, Х Фиг.
!бй поки!ми:с1. в какой мьрс слс йсг ув. !<шигь рвачах Ь, моиоплаиа, чтобы при одинаковой по.!пой подъемной силе получить такое же иитукгивгшс сопротивлшшс, каь и у биплаиа ь радмаьоч Ь,. При этом в основу взгп иаивыголиейпгпй случай, когда Ь, = lгэ. Из в!ой ф,г!уры мы видим, что биплан с размахом Ь= 10 ж и расстояиием между крыльячи а =. 2 .к имеет такое же иидуктпвиое соггроти глек не, яак и моиоилни с раэмахоч Ь = 11,б ж, причем прелпогшгается, что полная полъечиая сила б !плана оп!иакова с Оо<ьемиой силой моноплаиа.
128. Тепрел!1! о минимуме пнд!ктивиого <опротпвленип для полппланп. В прелылущсч номере мы рассмотрели задачу о точ, каково голжио быть распределение полной полъемиой силы биплана межлу гбоими крыльями, чтобы пилукпгвиое сопротивлеиие всего биплаиа было мииичальпым; при этом мы предполагали, что распрелелеиие польемиой ашы вдоть ка!кдого крыла удовлетворяет эллиптическому закову.
Теперь перейлем к более об.пей задаче: для биплаиа или вообще поггиплаиа с залаииой полной подъечиой спшй, а также с затаииычш размахами отдельных крыльев и расстояниями чсж:<у кими определим, каков. лолжио быть распрелелеиие подьет!иой силы иа ка;клоп крыле, чтобы гилуктивиое сопротивление всего полиплаиа было иаимеиьшим. ,-)га залаял впершэс была решена ь(уиком; позднее ггет!! дал более иросгос решеиие, Оказалось, что ыиииыучг иидуктивиого сопротив ге- ния ддя !шлиптаиа получается, как и в случае моиоплаиа, ири гаком 1» угар - и . рои тани а, т. 11.
226 тео! ия к! ылх рдси,!слелепии ниль мной силы, ири котором !ыпрдвленндя вии ! ия гуцировдниги! скоросгь нос.! »я и па ио всему рззмвху Решение 1)сгпд осполыщ!сгся нд теореме в)уп!гд об эквпвз.!ентиг>- сщ! гп!и»'д <ие!дщ!симос!ь стмм 3 1<! —, )<' ! от ! г !д вывод !). Р !ссмд! ° риввсмзя систечд крыльеь ~!егко <ью! и<чсющгся, сй ляется иск»!»рд. „ядра»мы' в вилс сис ~ечь! узких крыльев, и оое систсю,! рдс, мтривдю!щ! кд!, щс!и общей сис!смы. Ид осп»вдиип теор мы Мзнкз взридцгио !ивино отолвииугь скол!, )щ»лио далеко явил огио.итс !ьи» гзвьи й истомы кр мпсв, ие и!чс гв! сучщ! вддичпо иилуи гола "ых с ир»- гои!лсиий. Но и э!»м слу ыс ир!.
!имп!с <гиии взд;щио ии !увир;ющ!иых сопротивлений !гики» ирсисбрс ~!, тою! гь»ростязш око!и !.!д!пгг!й исгсчы, !ггггг!рыс вы<ывщогся ядрил!и!св Пдк кдк эти ск рости в г!впрг!пгс!ги ! поле!в о<сиь быщр !»!|) ц ям). Тгилг! из обоих выичио ипл) ц»р»вдпиых соиротнвлщщй осгзисгщ! !».!ько !щ иог»ро" и,щуикрусгся глввиой системой у г!г!)ивигги! Если тщ<срь мы ирслпол»зкич, и» мы нд,пли ряс»резо.!свис иотьсчщ!й сиги!, ирп к ! р»з! иилук!ищик с!и!ром!в.!сиие и!<сот миипчуч, то исзн;щигсльщщ ядрив!гия э;»г» рдсирслслщпи, ие измени! полной полъечиой силы, ис исв!е;ит и !нлукгиви»го сопротивления.
Приггбзгим! в «зкоч-ии»):п месте !<р!злз г<лс !ив!вези!у<гг спту 2А, и олиоврсчси!и! в кякоч-и»буль лругщ! мсс! . эгы г ! хгс иги лругого крьщд — погеьсмиую силу дА, =--г',4„, <'.огги<сио щ.ипсгкд.ыииочу, этв взриации эквивзлснтнгл иозгсщепию лзтеко и»здли шиисй пссущсй системы кдлеиьких добавочных крыльев. То!"ы лщыг!щ!и,!и иитуктивиые сопротивления, выэвзииые ирои!во;тени~ й гмрг!дго!сй рдсирс<слеиия польемной силы, будут соотис!:!псип» <кщ»ь! 3А! "')г и ОА где ы! и тю, г.
ищ !щог всртикгщьиыс скорости в соответственных точках вихревой и .!сиы. Тек кщв с <глзси ! слелдиному ирелполоягеяг!ю, первонвчальиое рдспрслсл: нпс и»лгс:пой сил!! было такое, что полное инлуклпвиос сопротнысюге имс.!о мг!иит!утг, то сучмв уьдэдпиых побавочпых сопротивлений лщжзд бы!ь рзщщ пущо: 2А ',,' -) в.1,, ' .=.
<). Отс<олв, приял;ыя в» вин!!,!иис, что 2А, —..---,А„, иолучвем; Тдк кдк скор! 'тп ок»ло !сры пи з весу!пей системы без выноса равны в точное!и полощ!ис соотвстству<о!цих скоростей в вихревой пелене далеко ползли систечы <см. М х22з), го из рзвеиствв последних скор»стей с:!сз)ст, и! равны и первые. Так кзк, с лр той стороиы, производя взрг<г!шпо польсти!ой силы. мы выбирвли цеста лля этого соверщсиио прщгзволыщ, т! э!о рв:епство скоростей Лгз!ясно иметь место »1 всему размаху. <:,делов<!тег<ьиги индуктивное сопротивление булег х!пппчзльиыч при гвк !м рдспрслелеипи заданной польемиой силы влп!ь рд!!!,!хгг, ири кот»р»!< ддирдвлсииые вщ!з н!щуцировзниые ск»р».!и у обоих ьрл!тьсч рдииы и иощгеи:и! н вщь все!о рззвщхд.
тяонамл о минн»ячя ипдх>т> |вщмо сощо|инлвнщ "ля иолиплтил 222 т)а стр. 200 мы видали, что |шщпис нокр), крась> ч>,.>он> прсдс|зщ||| себе происходящим от импульсивного ускорсния мщсы н»д>уха, косорщ| прошла мимо крыла, причсч это ускоренно с|я>божо|» ири помо|ни жес:кой „лоски". С.опоставляя это с щ|лу |енпьщ |ш| н рслу.|ыа | | | о минимуме инд)кмщного сопротивления, мы можсч с>жи|ь а слу щс. когда индуктивное сопротивлсиис ичеег >пни>мум, сис|с|щ, которои сообщается импульсинное ускорении, аызывлкщ|сс тсиснис и >круг щщпплана, >тнижстся кзк нспз»синс»ан систщщ (твердо. голо). 11 лр|| их |кс случаях эта снс |ема ирн удаи. пилу щст дсфор>пипи», | Т ...
7~ | 21 Ф». >из. Еяо |ВХ ф>> |н, Теперь мы можсч придать нашич пренншч форм)щам лля сл>л|ая минимального и>щук| ивного соиротявлещщ с,|слуш|нос иростос т щк|ищнис: пусть ш> ознз ыег скоросп в копна ищисй нсиз»сниюп>й систсвз. Тогда скорость ннсходщпего движения около рассчатрпвзсчой пссущсй Ж'| систсмы будят са =,', и индукгпв>и>с сопротнвлсиис будщ раж| 2 )Р=А —, 12 "1л ' Заменяя ю, що яырщсиисм, иолу |аемым из соо|ищпв|ия А = — ртс>) ля>, (ссорсмз ичпульсои), к|ход»ч, как н раньше: к' :,Йл>э' ТспсРь Р' слсдУс| положить Равным ~~11ъ — ыл)>тх, пРи |ем сУ|>м) следуст распространить на исе о. дсльиыс крылья.
Слсд»натальин, если чы предположим, как это мы олин раз уже сдслали |ш с|р. 19л, по вс й >шссс возд|ха рЕ" )л сообишстся нисходящес дни>канис со скоросгьк> и>>. остальной же нолдух нс подвергается никакочу влилнию. |о»з урниис. ния А= — рР''>>тн> вытскает, жо польемнля сила равна импульсу, с|ню|цасмому массе иозлуха рГ~'. Второс же иолу шннос урзнияние иокззыаает, что секун:июя робила сопротпалсния 1Г ранна кина|и ш кой нпср| ни, сообишсчой крылом в одну секунду масси воздуха рЕ'Г.
Лля моно|папного крыла площаль Е прслстзнси>с> снбо| кр| | с диаметром, раве,м ртзчаху )фиг. 189). Формы этой ило|нжщ ыя биплан|> и для моно|шапа с п|слщо по рслинс 1вто.|ь ра'.о|ах||) бы.щ ньщнстсиы ири помощи этлнпгичсских интсгралов Грач>шлсч и 1>. 1!о.|ь.
гаузсщ>м н и|обряжены пз фиг, 190 и 191. 1бт >» ыю к>ылх (',>нсис. ги> Ь'=„ 2й ь»Р' ююь>,>вас . >.«пнб>цивнос с >ир тивт ние при равной полъе>юой силе >еч»юа,. нем бо.>ьиы /.'. Если расстояние чехлу»гте»»н»>чн кры:юячи Гн и.к>на лелле>ся и >юц Ги>:>»ни>ч, то лля Г п«лучакыся лнз круга с .ю»чс>р>чи, рв>юычи соогветсгву>оп>им рочвхач, т. е, > бз кры:ы нсл» сюы, кг>к г>н» моно« >акю (:лс шва>е, ыю, так«й биплан обла:пьет н ли> рвы чепыии» ююуь>ивныч соир>мин>енисч и«ср>внснию с моион ююпк ичскнци» о ци>,игонло с биц.юном >юл»ечиу>о силу. Если все бг»сс и «о:> сотпж>г> и »ту с«бого понсрхност» он кн»а, нгл >ь Ул нос>силино «уд т ир>нбли>катьсв к кругу, а инлуктивнос с«про>ив»мию бш» юа Г>>лс»ыс оопс и б>лес ириблпка.ь я к инлу>стив,>очу с«прогивлсни>о чоноил.>на, ! 29.
Илпип»е стенок и свпГ>ойп>ах трй~пц. 1(ак чы у>июи» в слслукпцсй >лаве, эк псричеита >ьные исслелог>аи> я плд моаслями >,рыльсв про>ыж>лв>гся > «ыцио в искусственном потоке возл1х, ограни» > ноч стенками н.ти же имею>цеч впл св«полной струи (аэролпначилсскце тру«ый,':>(сжлу тсч действ>ысл»ные тела — аэропт>ны, дирилыбли — лнижу«я в исогр.>ии >сппой массе возл(ха. В»лиикасг вопрос, какой мер.
рслультл>ы, » >лу цнюыс лля мол лец в ограниченном >ипокс во>тухл, м>»кно иср носить на дейс>вьпельны оГ>»с>ст>а в лейстюысльиых ус>пни>ях, (:труа волтухл, о> раципспная стенками или своботнав, осли жется о> соотвегстну>о>цсй >асти нсограююснпой массы возтуха своими грани >н»,чи условиями. 1!пенн», в гю( ые струп, о> рзнп >синий >ко ткпчп гснк»ю, ю>рчальныс составля>он>ив с>гор»сти окою ст.ноь лолжны нить 1»цп>»> ну цо, н с.>у ис жс с>юболной струи давление на своболных р> и,>х стр>и лвлжпо оы>ь иостояни>яч и равным л>вле:>и>о окружак>. пцпо по>луха.