Principiile zborului

Forțe aerodinamice

2.2 Forța totală aerodinamică

Lecție de Principiile zborului pentru pregătirea examenului de planorism.

Forţa totală aerodinamică (notată Ft sau Fa), care acţionează asupra unui corp ce se deplasează în mediul aerian, reprezintă de fapt rezistenţa pe care o opune aerul în timpul mişcării corpului. Aşezând în tunelul aerodinamic, placa folosită în experienţele anterioare, înclinat, cu un anumit unghi faţă de direcţia fileurilor de aer, vom observa că apare o forţă ce tinde să o deplaseze în sensul mişcării aerului şi în sus. De asemenea, v om observa formarea unor zone de vârtejuri pe extradosul şi intradosul plăcii. Fig.

17 Forțe pe plan înclinat Din cele arătate până acum, putem trage următoarele concluzii: a. forţa totală aerodinamică ia naştere datorită: - diferenţei de presiune ce apare pe partea inferioară şi cea superioară a corpului, având ca rezultat o forţă care tinde să ridice corpul; - diferenţei dintre presiunile ce apar pe partea anterioară şi pe partea posterioară corpului; - frecării aerului cu suprafaţa corpului, având ca re zultat, împreună cu diferenţa de presiune de la punctul anterior, o forţă care tinde să rotească placa, sau altfel spus să o încline, în sensul mişcării maselor de aer. b. în mod analog cu rezistenţa la înaintare, forţa totală aerodinamică este dată de relaţia: 𝐹𝑎 = 𝜌𝑣2 2 𝑆𝑐𝑎 (Kgf) unde: ρ, v, S au aceeaşi semnificaţie ca în paragraful precedent, iar 𝒄𝒂 este un coeficient adimensional ce depinde de forma, starea suprafeţei şi unghiul de incidenţă al corpului numit coeficientul forţei totale aerodinamice.

Uzual, din motive practice, Fa se descompune după două componente perpendiculare Fx şi Fz, astfel încât: 𝐹𝑎 = √𝐹𝑧2 + 𝐹𝑥2 unde: - 𝑭𝒛 = componenta perpendiculară pe direcția fileurilor de aer, numită PORTANȚĂ; - 𝑭𝒙 = componenta paralelă cu direcția fileurilor de aer, numită REZISTENȚĂ LA ÎNAINTARE. Expresiile celor 2 componente sunt similare cu expresia lui 𝐹𝑎: 𝐹𝑧 = 𝜌𝑣2 2 𝑆𝑐𝑧 (𝐾𝑔𝑓) 𝐹𝑥 = 𝜌𝑣2 2 𝑆𝑐𝑥 (𝐾𝑔𝑓) unde ρ, v, S au fost definite, iar: - 𝑐𝑧 = coeficient de portanţă, adimensional; - 𝑐𝑥 = coeficient de rezistenţă la înaintare, adimensional.

Se poate deduce acum, că: 𝑐𝑎 = √𝑐𝑧2 + 𝑐𝑥2 Mai observăm acum, că dacă acoperim zonele de turbulenţă situate deasupra şi dedesubtul plăcii, din tunelul aerodinamic, cu nişte suprafeţe materiale, vom obţine un corp de o formă specială numit profil.

← AnterioaraUrmătoarea →