Механика сплошных сред. Алешкевич В.А - 85 стр.

UptoLike

Рубрика: 

85
Ëåêöèÿ 4
Ïðè âðàùåíèè öèëèíäðà âîçäóõ
â ïîãðàíè÷íîì ñëîå óâëåêàåòñÿ ïîâåðõ-
íîñòüþ öèëèíäðà. Îáòåêàíèå âðàùàþùå-
ãîñÿ öèëèíäðà áóäåò âûãëÿäåòü òàê, êàê
ïîêàçàíî íà ðèñ. 4.33. Ñêîðîñòü âîçäóø-
íîãî ïîòîêà íàä öèëèíäðîì áóäåò áîëü-
øå, ÷åì ïîä íèì. Âåëè÷èíà ñèëû F, êàê
ïîêàçûâàåò ðàñ÷åò, âîçðàñòàåò ñ óâåëè-
÷åíèåì êàê ñêîðîñòè ïîòîêà, òàê è óã-
ëîâîé ñêîðîñòè âðàùåíèÿ öèëèíäðà.
Ýôôåêò Ìàãíóñà íå ïîëó÷èë
øèðîêîãî òåõíè÷åñêîãî ïðèìåíåíèÿ,
õîòÿ ïðåäïðèíèìàëèñü ïîïûòêè çàìåíèòü ïàðóñà êîðàáëåé âðàùàþùèìñÿ öè-
ëèíäðîì (ðîòîðîì Ôëåòòíåðà). Îäíàêî â ñïîðòèâíûõ èãðàõ ñ ìÿ÷îì ïîñëå-
äíèé ÷àñòî ïîäêðó÷èâàþò, ÷òîáû çàäàòü ïîëåòó ìÿ÷à íóæíóþ òðàåêòîðèþ.
Ýêðàííûé ýôôåêò.
Ýòîò ýôôåêò çàêëþ÷àåòñÿ â óâåëè÷åíèè ïîäúåìíîé ñèëû, à òàêæå â
ñíèæåíèè ëîáîâîãî ñîïðîòèâëåíèÿ íà âûñîòàõ, ñîèçìåðèìûõ ñ äëèíîé õîð-
äû êðûëà ëåòàòåëüíîãî àïïàðàòà. Ïðèðîñò ïîäúåìíîé ñèëû êðûëà âáëèçè ðîâ-
íîãî ó÷àñòêà Çåìëè èëè ïîâåðõíîñòè âîäû (ýêðàíà) âûçûâàåòñÿ ïîâûøåíèåì
äèíàìè÷åñêîãî äàâëåíèÿ íà íèæíåé ïîâåðõíîñòè êðûëà âñëåäñòâèå áëèçîñòè
ýêðàíà. Ñíèæåíèå ëîáîâîãî ñîïðîòèâëåíèÿ ñâÿçàíî ñ óìåíüøåíèåì èíòåí-
ñèâíîñòè îáðàçîâàíèÿ âèõðåé îêîëî êîíöîâ êðûëüåâ.
Ïåðâûìè íà÷àëè èçó÷àòü ýêðàííûé ýôôåêò ñóäîñòðîèòåëè. Øâåäñêèé
ó÷åíûé Ý. Ñâåäáåðã â 1716 ã. ïðåäëîæèë èäåþ èñïîëüçîâàíèÿ «âîçäóøíîé
ïîäóøêè» äëÿ óìåíüøåíèÿ ñîïðîòèâëåíèÿ äâèæåíèþ ñóäîâ. Âïîñëåäñòâèè
ýòà èäåÿ íàøëà âîïëîùåíèå ïðè ñòðîèòåëüñòâå ýêðàíîïëàíîâ  âîçäóøíûõ
ñóäîâ, ëåòàþùèõ âáëèçè ýêðàíà. Ïåðâûé ýêñïåðèìåíòàëüíûé ýêðàíîïëàí áûë
ïîñòðîåí â 1935 ã. ôèíñêèì èíæåíåðîì Ò. Êààðíî. Ðàçðàáîòêà è ïðîèçâîäñòâî
ýêðàíîïëàíîâ, íå èìåþùèõ ìèðîâûõ àíàëîãîâ, ïîëó÷èëè øèðîêîå ðàçâèòèå
Ðèñ. 4.34
Ðèñ. 4.33
F
Ëåêöèÿ 4                                                             85
       Ïðè âðàùåíèè öèëèíäðà âîçäóõ
â ïîãðàíè÷íîì ñëîå óâëåêàåòñÿ ïîâåðõ-                 F
íîñòüþ öèëèíäðà. Îáòåêàíèå âðàùàþùå-
ãîñÿ öèëèíäðà áóäåò âûãëÿäåòü òàê, êàê
ïîêàçàíî íà ðèñ. 4.33. Ñêîðîñòü âîçäóø-
íîãî ïîòîêà íàä öèëèíäðîì áóäåò áîëü-
øå, ÷åì ïîä íèì. Âåëè÷èíà ñèëû F, êàê
ïîêàçûâàåò ðàñ÷åò, âîçðàñòàåò ñ óâåëè-
÷åíèåì êàê ñêîðîñòè ïîòîêà, òàê è óã-
ëîâîé ñêîðîñòè âðàùåíèÿ öèëèíäðà.
       Ýôôåêò Ìàãíóñà íå ïîëó÷èë               Ðèñ. 4.33
øèðîêîãî òåõíè÷åñêîãî ïðèìåíåíèÿ,
õîòÿ ïðåäïðèíèìàëèñü ïîïûòêè çàìåíèòü ïàðóñà êîðàáëåé âðàùàþùèìñÿ öè-
ëèíäðîì (ðîòîðîì Ôëåòòíåðà). Îäíàêî â ñïîðòèâíûõ èãðàõ ñ ìÿ÷îì ïîñëå-
äíèé ÷àñòî ïîäêðó÷èâàþò, ÷òîáû çàäàòü ïîëåòó ìÿ÷à íóæíóþ òðàåêòîðèþ.


        Ýêðàííûé ýôôåêò.
        Ýòîò ýôôåêò çàêëþ÷àåòñÿ â óâåëè÷åíèè ïîäúåìíîé ñèëû, à òàêæå â
ñíèæåíèè ëîáîâîãî ñîïðîòèâëåíèÿ íà âûñîòàõ, ñîèçìåðèìûõ ñ äëèíîé õîð-
äû êðûëà ëåòàòåëüíîãî àïïàðàòà. Ïðèðîñò ïîäúåìíîé ñèëû êðûëà âáëèçè ðîâ-
íîãî ó÷àñòêà Çåìëè èëè ïîâåðõíîñòè âîäû (ýêðàíà) âûçûâàåòñÿ ïîâûøåíèåì
äèíàìè÷åñêîãî äàâëåíèÿ íà íèæíåé ïîâåðõíîñòè êðûëà âñëåäñòâèå áëèçîñòè
ýêðàíà. Ñíèæåíèå ëîáîâîãî ñîïðîòèâëåíèÿ ñâÿçàíî ñ óìåíüøåíèåì èíòåí-
ñèâíîñòè îáðàçîâàíèÿ âèõðåé îêîëî êîíöîâ êðûëüåâ.
        Ïåðâûìè íà÷àëè èçó÷àòü ýêðàííûé ýôôåêò ñóäîñòðîèòåëè. Øâåäñêèé
ó÷åíûé Ý. Ñâåäáåðã â 1716 ã. ïðåäëîæèë èäåþ èñïîëüçîâàíèÿ «âîçäóøíîé
ïîäóøêè» äëÿ óìåíüøåíèÿ ñîïðîòèâëåíèÿ äâèæåíèþ ñóäîâ. Âïîñëåäñòâèè
ýòà èäåÿ íàøëà âîïëîùåíèå ïðè ñòðîèòåëüñòâå ýêðàíîïëàíî⠗ âîçäóøíûõ
ñóäîâ, ëåòàþùèõ âáëèçè ýêðàíà. Ïåðâûé ýêñïåðèìåíòàëüíûé ýêðàíîïëàí áûë
ïîñòðîåí â 1935 ã. ôèíñêèì èíæåíåðîì Ò. Êààðíî. Ðàçðàáîòêà è ïðîèçâîäñòâî
ýêðàíîïëàíîâ, íå èìåþùèõ ìèðîâûõ àíàëîãîâ, ïîëó÷èëè øèðîêîå ðàçâèòèå




                                Ðèñ. 4.34