A aerodinâmica é... os Fundamentos e as características da aerodinâmica

Data:

2018-11-17 00:00:23

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Aerodinâmica – é a área do conhecimento que estuda o movimento do fluxo de ar e os seus efeitos no corpo sólido. É uma subchave de hidro e газодинамики. A pesquisa nesta área remontam aos tempos antigos, até o momento da invenção de flechas e planejamento de cópias, позволявших mais e mais precisamente de enviar um projétil no alvo. No entanto, o potencial de aerodinâmica totalmente foi erigida com a invenção de aparelhos mais pesados que o ar, capaz de voar, ou planejar em distâncias significativas.

aerodinâmica é

Desde os tempos antigos

A Descoberta das leis da aerodinâmica no século 20 contribuiu para o fantástico salto em muitas áreas da ciência e da tecnologia, especialmente no setor de transportes. Em suas realizações criados modernas aeronaves, que permitiam tornar pública virtualmente a partir de qualquer canto do planeta Terra.

As Primeiras referências sobre a tentativa de conquistar o céu se encontram em grego, o mito de Ícaro e Дедале. O pai com o filho montaram asas, semelhantes aos aviários. Isso indica que mais de um milênio atrás, as pessoas se perguntou sobre a possibilidade de sair do chão.

A Próxima onda de interesse para a construção de objetos voadores surgiu no Renascimento. Apaixonado pesquisador Leonardo da Vinci muito tempo dedicou a este problema. São conhecidos por suas entradas, em que são explicados os princípios de funcionamento é mais simples do helicóptero.

fundamentos de aerodinâmica

Uma Nova era

Global avanço na ciência (e da aeronáutica, em particular) fez Isaac Newton. Afinal, a base de aerodinâmica está abraçando a ciência da mecânica, o ancestral do qual tornou-se o cientista inglês. Newton o primeiro analisou o ar ambiente como um conglomerado de partículas, que, набегая em um obstáculo, ou aderem a ele, ou a cerviz refletidas. Em 1726, ele apresentou a teoria da resistência do ar.

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Posteriormente, descobriu-se que o ambiente realmente é composta por minúsculas partículas – moléculas. Reflete a capacidade do ar de contar com aprendeu bastante com precisão, e o efeito ão da adesão» acreditavam insustentável a hipótese.

é Incrível, mas essa teoria encontrou aplicação prática séculos mais tarde. Na década de 60, no início da era espacial, a soviética designers se depara com o problema de cálculo da resistência aerodinâmica sondas ão затупленной» de forma esférica, ao cair de desenvolvimento гиперзвуковые velocidade. Devido à falta de poderosos computadores MAINFRAME calcular este indicador foi problemático. De repente descobriu-se que com bastante precisão a calcular o valor da resistência e até mesmo a distribuição da pressão na parte frontal pode ser por uma simples fórmula de Newton, relativa a efeito ão da adesãoç as partículas voar objeto.

O Desenvolvimento da aerodinâmica

O Fundador da dinâmica dos fluidos Daniel Bernoulli descreveu em 1738, o fundamental é a relação entre a pressão, a densidade e a velocidade para несжимаемого fluxo, conhecido hoje como o princípio de Bernoulli, que também применителен, os cálculos de força de arrasto do elevador. Em 1799, sir George Кэли se tornou a primeira pessoa, que se identificou quatro aerodinâmica força de voo (peso, sustentação, a resistência e o desejo), bem como a relação entre eles.

Em 1871 Francis Herbert Уэнам criou o primeiro túnel de vento utilizado o tubo, que permite medir de forças aerodinâmicas. Inestimáveis teorias científicas desenvolvidas por Jean Le Рондом Даламбером, Gustave Кирхгофом, lord Рэлеем. Em 1889 por Charles Renard, francês, engenheiro de aeronáutica, tornou-se a primeira pessoa a investigação calcular a potência necessária para o desenvolvimento sustentável de vôo.

aerodinâmica em ação

Da teoria à prática

No século 19 inventores de um olhar sobre a asa do ponto de vista científico. E através de pesquisa de um mecanismo do vôo dos pássaros foi estudada aerodinâmica em ação, que mais tarde aplicado a artificial летательным de audição.

Particularmente em estudos de mecânica da asa conseguiu Otto Lilienthal. Alemão авиаконструктором criado e testado 11 tipos de planadores, incluindo um biplano. Para eles, o mesmo realizado o primeiro vôo de um aparelho mais pesado que o ar. Relativamente curto de vida (46 anos), ele cometeu a ordem de 2000 vôos, constantemente melhorando o projeto, que mais lembrava um asa delta, que o avião. Ele morreu durante o próximo voo de 10 de agosto de 1896, e tornando-se um pioneiro da aeronáutica, e a primeira vítima do acidente. Aliás, um dos planadores alemão inventor, pessoalmente, entregou пионеру no estudo da aerodinâmica de aeronaves Жуковскому Nikolay Egoroviču.

Esta não é apenas experimentei com projetos de aeronaves. Ao contrário de muitos entusiastas do tempo, acima de tudo, ele considerou o comportamento do fluxo de ar com um ponto de vista científico. Em 1904, ele fundou a primeira no mundo aerodinâmico, o instituto Качино de Moscou. A partir de 1918, levou TSAGI (Central аэрогидродинамический institute).

a lei da aerodinâmica

Os Primeiros aviões

Aerodinâmica – é a ciência, позволившая homem de conquistar o céu. Sem estudo, não seria possível construir aeronaves, de forma estável colocados no fluxo de ar. O primeiro avião no habitual-nos a compreensão fabricaram, e levantou-se no ar em 7 de dezembro de 1903, os irmãos Wright. No entanto, este evento foi precedida por um amadurecimento teórico do trabalho. Os americanos muito tempo dedicaram a depuração do projetoplanador em túnel de vento de auto-desenvolvimento.

Durante os primeiros vôos de Frederick В. Lanchester, Martin Wilhelm Kutta e Nicholas Zhukovsky apresentar as teorias que explicavam a circulação do fluxo de ar, criam sustentação. Kutta e de Zhukovsky, seguimos bidimensional teoria da asa. Ludwig Прандтлу é creditado com o desenvolvimento da teoria matemática finas de aerodinâmica e de elevação de forças, mas também o trabalho com camadas de borda.

O Problema e a solução

A Importância da aerodinâmica de aeronaves aumentou conforme o aumento da sua velocidade. Os construtores começaram a enfrentar os desafios relacionados com a compressão de ar com velocidade próxima ou maior que a velocidade do som. As diferenças nos fluxos de tais condições levaram aos problemas de controle de tráfego aéreo do navio, aumento de resistência devido a ondas de choque e a ameaça de destruição do projeto devido a аэроупругого vibração. A atitude de taxa de fluxo a velocidade do som era chamado de número de Mach pelo nome de Ernst Mach, que um dos primeiros investigou as propriedades de fluxo supersônico.

William John Маккуорн Ренкин e Pierre Henri Гугониот independentemente desenvolveu a teoria das propriedades de fluxo do ar antes e após a onda de choque, enquanto Jacob Акерет realizou um trabalho inicial sobre o cálculo de arrasto e supersônico aerodinâmicas em superfícies. Theodor von Bolso e Hugh se que o Dryden introduziram o termo "околозвуковой" para descrever velocidades na fronteira 1 Mach (965-1236 km/h), quando a resistência está crescendo rapidamente. Pela primeira vez a barreira do som foi superado em 1947, em um avião Bell X-1.

aerodinâmica do avião

Características

De Acordo com as leis da aerodinâmica, para garantir um vôo na atmosfera da terra de qualquer aparelho, é importante saber:

  • A resistência Aerodinâmica (eixo X), o efeito do fluxo de ar sobre o objeto. Com base neste parâmetro ajusta a potência de propulsão.
  • Sustentação (eixo Y), que fornece um conjunto de altitude e permite que a máquina de voar horizontalmente à superfície da terra.
  • Momentos de forças aerodinâmicas em três eixos de coordenadas, atuando no objeto voador. O mais importante é o momento da força lateral no eixo Z (Mz), guiada através de aeronaves (condicional ao longo da linha da asa). Ele determina o grau de estabilidade longitudinal (se o aparelho ãrelógios» ou tiranizar o nariz para cima quando o vôo).

Classificação

As características Aerodinâmicas são classificados segundo os termos e as propriedades do fluxo de ar, incluindo a velocidade, a compressibilidade e a viscosidade. Externo aerodinâmica ã o estudo de fluxo em torno de objetos sólidos de diferentes formas. Exemplos são a avaliação de elevação e de vibração da aeronave, ondas de choque, que se formam a frente de seu nariz do foguete.

Interna aerodinâmica ã o estudo do fluxo de ar, móveis através de furos (passagens) em objetos sólidos. Por exemplo, ela abrange o estudo de segmentos através de um motor a jato.

Desempenho Aerodinâmico também podem ser classificados de acordo com a taxa de fluxo:

  • Subsônico chamam a velocidade, menor a velocidade do som.
  • Околозвуковой (трансзвуковой) – se estão presentes velocidade como abaixo e acima da velocidade do som.
  • Supersonic – quando a velocidade de fluxo é maior que a velocidade do som.
  • Гиперзвуковая – a taxa de fluxo muito maior que a velocidade do som. Normalmente, esta definição implica a velocidade com números acima de Mach 5.

Aerodinâmica do helicóptero

Se o princípio de vôo do avião é baseado no levantamento de força ao movimento, prestado no asa, o helicóptero como se cria sustentação através da rotação das pás no modo axial de entrada de ar (ou seja, sem translational velocidade). Graças a este características геликоптер é capaz de pairar no ar no lugar e fazer manobras vigorosas em torno de um eixo.

aerodinâmica do helicóptero

Outras áreas de aplicação

Naturalmente, a aerodinâmica é aplicável não só ao летательным de audição. A resistência do ar experimentam todos os objetos movendo-se no espaço de gás e de líquido de um ambiente. É sabido que a água habitantes – peixes e mamíferos – exercer simplificada formas. No seu exemplo, você pode traçar a aerodinâmica em ação. Concentrando-se no mundo animal, as pessoas também fazem o transporte de água pontudo ou teardrop-forma clássica. Isso se aplica a navios, barcos, submarinos.o melhor aerodinâmica

A resistência Considerável de ar experimentam frete: ele aumenta com o aumento da velocidade. Para alcançar uma melhor aerodinâmica dos carros dão forma simplificada. Isto é especialmente verdadeiro para carros esportivos.


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