Учебное особие по физике

Подъемная сила крыла самолета

Крылья самолетов имеют различные формы, но все они несимметричны: сверху крыло выпуклое, снизу слегка вогнутое или плоское (рис. 1).

Рис. 1

Набегающий воздушный поток выпуклую поверхность крыла проходит с большей скоростью, чем нижнюю плоскую. Кроме того, при обтекании верхней кромки, срываясь с крыла, частицы воздуха образуют вихрь, в котором воздух вращается против часовой стрелки. Вихри эти растут, срываются, вновь образуются и т. д. Вихрь противоположного направления возникает вокруг крыла.

Эта дополнительная циркуляция воздуха накладывается на набегающий на крыло воздушный поток. В результате скорость воздушного потока над крылом становится больше, чем под крылом (над крылом скорость циркуляции и скорость набегающего потока совпадают по направлению, а под крылом они противоположны). Согласно закону Бернулли под крылом давление будет больше, чем над крылом. Именно эта разность давлений на нижнюю и верхнюю поверхности крыла создает подъемную силу крыла. Подъемная сила является одной из составляющих общего сопротивления (рис. 2).

Рис. 2

Составляющая представляет собой лобовое сопротивление. Модуль этих сил зависит от скорости набегающего потока, его плотности, профи ля крыла и от угла , под которым набегает поток (угол атаки).

Теория возникновения подъемной силы крыла при обтекании его воздухом была впервые разработана Н. Е. Жуковским, которого по праву называют отцом русской авиации.