Введение в основы аэродинамики
На первом занятии мы разберём базовые законы аэродинамики и из каких частей состоит самолёт
Что это такое?
Аэродинамика — это раздел физики, изучающий законы взаимодействия воздуха с движущимися в нём телами. Основные задачи аэродинамики включают определение подъемной силы, силы лобового сопротивления и распределение давления на поверхности объектов.
Понятно, а когда делать самолёт будем?
На наших занятиях мы будем делать не самолёт а планер. Планер, в отличие от самолёта, не имеет двигателя и может удерживаться в воздухе только за счёт подъёмной силы, воздействующей на крылья.
Но для того, что бы сделать грамотную модель, надо понимать, откуда эта самая подъёмная сила берётся.
Из чего состоит планер?
Планер состоит из крыла, фюзеляжа и хвостового оперения: стабилизатора и киля. Подъёмная сила действует на крыло и стабилизатор. Большое крыло в этой паре принимает основную часть нагрузки на себя и по сути держит всю модель в воздухе. Стабилизатор скорее поддерживает заднюю часть планера и помогает сохранять заданное направление полёта. Киль нужен для того, чтобы модель не отклонялась от курса вправо или влево.
В голове может появиться вопрос: почему бумажные самолётики отлично летают и без всех этих умных штук? Но на самом деле всё это есть и в самолётиках из бумаги, просто киль располагается снизу, а стабилизатор и крыло представляют собой одну слитную фигуру.
Так, а откуда берётся подъёмная сила
Когда крыло проходит через воздух, по воздушный поток раздваивается, под крылом возникает зона повышенного давления, а над крылом — зона давления пониженного. Из-за этой разницы крыло стремится подняться вверх. Но планер не может всё время подниматься и двигаться вперёд, ему мешает сопротивление воздуха и его собственная масса, тянущая модель вниз. В следствие противодействия этих сил, полёт планера не ровный, а скорее похож на движение корабля по волнам: планер набирает скорость снижаясь и подъёмная сила возрастает, вследствие чего авиамодель вновь поднимается вверх и задирает нос. Во время этого подъёма скорость планера снижается и подъёмная сила падает. Модель снова начинает снижаться и набирает скорость, и так раз за разом, пока он не опустится на землю.
И это всё?
Не совсем. Что бы планер был правильным надо ещё понимать, что большую роль тут играет развесовка. Центр тяжести должен находиться там, где находится центр масс крыла. Поскольку крыло у планера как правило находится в передней части, нос искусственно утяжеляют с помощью груза.
