Как лифт связан с воздушной скоростью?

11

Подъем, производимый крылом самолета, связан с воздушной скоростью - это ясно; самолет, движущийся слишком медленно, остановится. Но что это за отношение? Линейный? Квадратное? Экспоненциальный? Мне не нужно точное уравнение, которое, безусловно, довольно сложное, просто характер отношения.

Научная фантастика
источник
Тот факт, что уравнение подъема на самом деле совсем не сложно, является одной из вещей, которые мне больше всего понравились в изучении аэродинамики. Это когда вы смотрите на этот "коэффициент подъема" и как его найти, вещи становятся странными ...
anaximander

Ответы:

10

Квадратично.

Страница № 1 НАСА говорит, что, в качестве приблизительного значения, где v - воздушная скорость.

Liftv2
v

Lift=av2+bv+c
abcv2bvc

Lift=12ρv2×lift coefficient×area
ρ

Это похоже на формулу перетаскивания.

HDE 226868
источник
7

Как уже упоминалось, основная связь заключается в том, что подъемная сила соответствует квадрату воздушной скорости.

Чтобы дать вам некоторое представление о том, почему это так, подумайте, что делает крыло. По мере движения он отклоняет воздух вниз. Подъем - это сила, направленная вверх, передающая нисходящий импульс воздуху, через который проходит крыло.

Импульс - это масса, умноженная на скорость, а сила - это импульс за время. При увеличении воздушной скорости как больше воздуха в единицу времени выталкивается вниз, так и быстрее. Другими словами, сила равна (масса / время) (скорость), причем масса / время и скорость примерно пропорциональны воздушной скорости, поэтому сила пропорциональна квадрату воздушной скорости.

Олин Латроп
источник
3

L=CL0.5ρV2Ref AreaCLCL

Гюркан Четин
источник
И как это изменится для экстремальных скоростей (и низкой плотности среды)? В частности, меня интересует, что произойдет с подъемом космического самолета при возвращении из LEO; вместо того, чтобы погрузиться в плотную атмосферу, подвергая себя чрезмерному нагреву при входе, сможет ли он скользить по верхним слоям атмосферы, позволяя своему торможению замедлять его постепенно и только «опускаясь» настолько, насколько теряет подъем со скоростью (и восстанавливая это как атмосфера становится достаточно плотной, чтобы обеспечить больше подъема)
SF.
О, это очень необычная тема. Я думаю, что это заслуживает вопроса само по себе, возможно, оно также вызовет больше интереса.
Гюркан Четин
1

Это все основано на давлении воздуха. Подъем требует скорости, потому что он должен создавать градиенты давления между профилем крыла, поэтому воздух с более низким давлением в нижней части крыла имеет тенденцию выравниваться с давлением в верхней части. Когда вы останавливаетесь, это означает, что вы больше не создаете давление между верхней и нижней частью профиля крыла.

Вот почему у вас разные геометрии профиля крыла, так что вы можете создавать разные диапазоны давления в разных масштабах скорости.

Алессандро Нардинелли
источник
-1

Лифт пропорционален квадрату скорости.

Диаграмма взаимосвязи лифта и скорости

Саянский
источник