Книги
чёрным по белому
Главное меню
Главная О нас Добавить материал Поиск по сайту Карта книг Карта сайта
Книги
Археология Архитектура Бизнес Биология Ветеринария Военная промышленность География Геология Гороскоп Дизайн Журналы Инженерия Информационные ресурсы Искусство История Компьютерная литература Криптология Кулинария Культура Лингвистика Математика Медицина Менеджмент Металлургия Минералогия Музыка Научная литература Нумизматика Образование Охота Педагогика Политика Промышленные производства Психология Путеводители Религия Рыбалка Садоводство Саморазвитие Семиотика Социология Спорт Столярное дело Строительство Техника Туризм Фантастика Физика Футурология Химия Художественная литература Экология Экономика Электроника Энергетика Этика Юриспруденция
Новые книги
Суворов С. "Танк Т-64. Первенец танков 2-го поколения " (Военная промышленность)

Фогль Б. "101 вопрос, который задала бы ваша кошка своему ветеринару если бы умела говорить" (Ветеринария)

Нестеров В.А. "Основы проэктирования ракет класса воздух- воздух и авиационных катапульных установок для них" (Военная промышленность)

Таранина И.В. "Гражданский процесс в схемах " (Юриспруденция)

Смоленский М.Б. "Адвокатская деятельность и адвокатура российской федерации" (Юриспруденция)
Реклама

Биогидродинамика плавления и полёта - Ишлинский А.Ю.

Ишлинский А.Ю., Черный Г.Г. Биогидродинамика плавления и полёта — М.: Мир, 1980. — 177 c.
Скачать (прямая ссылка): biogidrodinamikaplavleniyaipoleta1980.djvu
Предыдущая << 1 .. 11 12 13 14 15 16 < 17 > 18 19 20 21 22 23 .. 59 >> Следующая

на рис. 30 й 31, максимум мощности должен достигаться при прямом полете.
Наблюдаемые максимальные скорости полета на постоянной высоте в спокойном
воздухе U порядка 30 м/с согласуются с тем значением, которое получится,
если приравнять развиваемую мощность 40 Вт/кг значению, получаемому из
таблицы при делении gU на произведение отношения подъемной силы к силе
сопротивления и некоторого коэффициента полезного действия.
Даже для тех групп животных, у которых нагрузка на крыло невелика для их
размера, нагрузка на крыло должна возрастать с увеличением массы т; при
этом минимальное значение удельной мощности на 1 кг массы, необходимое
для их полета, возрастая как т,/б, должно превзойти максимальное
развиваемое значение мощности на единицу массы. Поэтому не удивительно,
что имеется универсальный максимум массы летающих животных. Этот максимум
равен примерно 12 кг, и соображения о том, что здесь мы имеем дело с
весьма фундаментальным верхним пределом, подкрепляются тем фактом, что
одинаковый верхний предел обнаруживается у четырех совершенно различных
отрядов птиц [31, стр. 39]: Falconiformes, Anseriformes, Gruiformes и
Pele-caniformes.
Парение
Из предшествующего анализа ясно, что крупные птицы, т. е. птицы, размеры
которых сопоставимы с максимальными размерами для непрерывного машущего
полета, используют этот метод для поддержания себя в воздухе только ценой
чудовищной (для их размеров) затраты энергии. Такая затрата вполне
оправданна для разнообразных критических ситуаций. Поскольку, однако,
крупные птицы в целом извлекают пользу из способности оставаться в
воздухе длительное время на подходящих высотах для выискивания пищи, нет
ничего удивительного в том, что у них развились некоторые менее
энергоемкие способы достижения этой цели. Используя их, птица не машет
крыльями, а поддерживает себя в состоянии полета, извлекая энергию из
естественных потоков воздуха, иными словами, паря.
Аэродинамические аспекты полета животных
57
Я изложу теорию парения, используя систему отсчета, в которой воздух
покоится. В такой системе отсчета (см. рис. 41) птица просто скользит
вниз под углом 0, тангенс которого равен отношению силы сопротивления D к
подъемной силе L (это аэродинамические силы, противоположные направлению
движения и перпендикулярные к нему соответственно). Сила сопротивления
состоит из составляющей трения1), пропорциональной U2 и характеризуемой
коэффициентом сопротивления трения CDf, и индуктивного сопротивления,
пропорционального U~2 и представляющего собой
Рис. 41. Движение птицы с неподвижными крыльями относительно воздуха.
где первый член соответствует сопротивлению трения, второй - индуктивному
сопротивлению.
При данном L величина D минимальна при U = Umi (т. е. когда две
составляющие сопротивления равны, если Сщ и К постоянны).
Для устойчивого планирования необходимо, чтобы U > Umd, т. е.
(последняя скобка не может превзойти Сг. mах). Птица должна расправлять
крылья при низких U.
усилие, необходимое для генерации пары присоединенных вихрей в вихревом
следе.
Подъемная сила L возникает как инерционная составляющая реакции этого
вихревого следа, причем соответствующий ей импульс равен LIU в расчете на
единицу длины и направлен под прямым углом к направлению полета. Масса
следа на единицу длины имеет порядок рЬ2, где Ь - полу-
L
U
Щ
При угле планирования относительно воздуха 0
mg cos 0= L, mg sin 0 = D, 0 = arc tg {D/L). Сопротивление D равно
(b - полуразмах крыльев),
b>(KS/CDfyi4LI'/2pU2S)
*) Обычный термин - профильное сопротивление. - Прим. ред-
58
Дж. Лайтхилл
размах крыльев. Индуктивное сопротивление - кинетическая энергия на
единицу длины следа, пропорциональная квадрату импульса, деленному на
массу. Это дает для индуктивного сопротивления выражение, приводимое к
рис. 41, причем, как оказывается, К принимает значение, близкое к 0.10.
При анализе планирования под фиксированным углом 0 мы можем принять
подъемную силу L постоянной, посколь-ку она должна уравновешивать
составляющую силы веса mg cos 0. Тогда при заданном размахе крыльев b
полное сопротивление D принимает максимальное значение при не-которой
скорости U. Например, если пренебречь изменением CDf я К, то U есть
скорость Uma (рис. 41), при которой индуктивное сопротивление равно
сопротивлению трения. Пти-цы не могут устойчиво планировать при
скоростях, намного меньших скорости максимального сопротивления,
поскольку дальнейшее уменьшение скорости вызвало бы при этом дальнейшее
замедление вплоть до полной остановки. Аналогично увеличение скорости
вызывало бы уменьшение сопротивления, приводя к ускорению вплоть до
достижения скорости минимального сопротивления.
Пренебрегая изменением величин CDf и К, условие устойчивого планирования
U ^ Um<i можно свести к тому, что индуктивное сопротивление не
превосходит сопротивления трения. Как показано на рис. 41, это есть
условие на полуразмах крыльев Ь. Оно означает, что для планирования со
Предыдущая << 1 .. 11 12 13 14 15 16 < 17 > 18 19 20 21 22 23 .. 59 >> Следующая