Jak doopravdy vzniká vztlak na křídle?

[Atto]

Inšpirovaný týmto vláknom (a ovplyvnený strýcom Aloizom), pozrel som si za posledné 2 - 3 dni viacero videí z testov profilov v aerodynamickom tuneli. Teda žiadne animácie, či rukou kreslené prúdnice, ale naozaj obtekané profily.

Narazil som na video (pôvodne film z roku 1957), kde americká armáda robí testy profilov v aerodynamickom tuneli - https://www.youtube.com/watch?v=dY3daNK1Tek
[youtube]https://www.youtube.com/watch?v=dY3daNK1Tek[/youtube]

Aby zistili aj aerodynamické tlaky, tak po obvode profilu krídla navŕtali viacero dierok a tie hadičkami zhora napojili na sklenené trubičky, v ktorých bola ofarbená voda - na videu čas 3:30.

Po spustení prúdu vzduchu okolo profilu potom výška hladiny v trubičke znázorňovala tlakové pomery na povrchu profilu - čas 17:40:
- hladina v "normále" znamenala žiadny podtlak a ani pretlak
- hladina pod normálom znamenala pretlak: čím nižšie, tým vyšší pretlak
- hladina nad normálom znamenala podtlak: čím vyššie, tým vyšší podtlak

Potom hodnoty podtlaku a pretlaku prekreslili do výkresu, na ktorom už bol nakreslený profil - čas 18:40.

Takto zmerali hodnoty podtlakov a pretlakov na nejakom nesymetrickom profile s rovnou spodnou stranou v situáciách s rôznym uhlom nábehu - čas od 18:38 až do 22:45.

Na tom by (až doteraz) nebolo nič zvláštne.

Zvláštne je to, že pre bežné "letové" uhly nábehu sa ukázalo, že na spodnej strane profilu nieje prakticky žiadny pretlak a že vlastne všetok vztlak má na svedomí podtlak na hornej strane profilu.
Aby to bolo názorné, urobil som z toho statický obrázok so stručným popisom: v prílohe.

[igorb]

Zvláštne je to, že pre bežné "letové" uhly nábehu sa ukázalo, že na spodnej strane profilu nieje prakticky žiadny pretlak

Co je v celku zakonite, kedze ta spodna strana je rovna - nedochadza k zmene vektora rychlosti, takze nema dovod sa sa ten tlak menit, zober si profil s prehnutou spodnous tranou (dovnutra) a uvidis ze tam pretlak je, a zober si symetricky profil s vydutou spodnou castou a bude tam kludne podtlak. Presne to iste sa deje na spodku toho uvedeho profilu v casti kde este povrch nie je rovny, ale vyduty.

[igorb]

Domnívám se, že si musíš z hlavy definitivně vyhodit teorii o proudnici nad a pod křídlem a jejich společném porovnávání. Pokud to chápu dobře, tak IGOR aplikuje Bernoulliho na každý maličký kousek objemu vzduchu na kterémkoli místě v okolí profilu. Až celkový součet tlaků nad a pod dá možný vztlak.

Takmer, to co som pisal je matematicky dovod na to aby sa dala urobit taka vec, ze sa v prvom kroku analyzy urobi nieco co sa vola rozlozenie rychlosti na profile, to sa urobi ako pomer rychlosti v nekonecne a po hlbke profilu ako pomerove cislo. Z toho potom ides dalej (medzna vrstva, body prechodu a odtrhnutia atd) realny vztlak dostanes az potom.

Ked si odmyslis medznu vrstvu atd, tak z toho dostanes velmi podobne krivky koeficientu tlaku a plocha medzi nimi potom vlastne zodpoveda vztlaku.

[Atto]

Co je v celku zakonite, kedze ta spodna strana je rovna - nedochadza k zmene vektora rychlosti, takze nema dovod sa sa ten tlak menit, zober si profil s prehnutou spodnous tranou (dovnutra) a uvidis ze tam pretlak je, a zober si symetricky profil s vydutou spodnou castou a bude tam kludne podtlak. Presne to iste sa deje na spodku toho uvedeho profilu v casti kde este povrch nie je rovny, ale vyduty.

Jo.
Hneď po zhliadnutí toho videa som si to vysledoval aj na iných videách - statický obrázok som opäť dal do prílohy.

Jasne tam vidno, že dymové stopy pod profilom nijako nemenia smer, takže to (podľa mňa) znamená, že ich nič - žiadny podtlak nevťahuje a ani žiadny pretlak neodtláča.
Pri symetrickom profile (alebo profile s nie úplne rovnou spodnou stranou) tie dymové stopy akoby kopírujú tvar spodnej strany profilu - zakrivujú sa, teda menia svoj smer a teda ich "niečo" prisáva k profilu. Podľa mňa: mierny podtlak.

[akademikrichard]

To je zase diskuze... O:-) už jsem to na rcmanii jednou dával

https://www.grc.nasa.gov/www/k-12/airplane/wrong1.html

https://www.grc.nasa.gov/www/k-12/airplane/wrong2.html

https://www.grc.nasa.gov/www/k-12/airplane/wrong3.html

https://www.grc.nasa.gov/www/k-12/airplane/right1.html

https://www.grc.nasa.gov/www/k-12/airplane/right2.html

https://www.grc.nasa.gov/www/k-12/airplane/presar.html

https://www.grc.nasa.gov/www/k-12/airplane/lift1.html

https://www.grc.nasa.gov/www/k-12/airplane/lift2.html

nicméně výše uvedené je pouze model který se snaží přiblížit skutečnost

[jyrry]

Zase si neodpustím jedno naprosté OT - byli jste dneska lítat?
Já jo a vztlaku bylo... na rozdávání...
Tak pokračujte

[Amper]

tak kdo prvni postavi tunel aby si mohl ofukovat modely ?

[youtube]https://www.youtube.com/watch?v=NIHNtjFJook[/youtube]

[ufon13]

kupodivu zde musím souhlasit s kolegou jirry........ teorie je pro bohaté a nudící se soudruhy modeláře ..... praxe je uplně jinde a kupodivu funguje to i u jiných modelů než u poletuch........
Proč píšu?
Protože minulý týden mi přišlo tohle:
https://www.instructables.com/id/DIY-Wa ... dium=email

paneboooože pojdme si postavit model a provozovat ho bez zbytečných nesmyslátorů.........

[akademikrichard]

hmmm ona se ta teorie občas hodí zvlášt když se chudý nesoudruh modelář-praktik rozhodne postavit obří model to se pak člověk občas nestačí divit jak se dá navrhnout nosník křídla vztlaková mechanizace apod;-) btw. nejsem ani bohatý ani soudruh

[DAF]

Jeste bych si dovolil udelat jednoduchy pokus:
Uchopte polevkovou lzici za konec rukojeti, volne, jen dvema prsty a nechte viset dolu.
Pustte vodu z kohoutku. Lzici priblizujte hrbetem nabiraci casti k vodnimu proudu az se ho dotkne. Co se stane?

Apropo: Proudeni se ted resi soustavou parcialnich diferencialnich rovnic:
Rovnice kontinuity
Pohybova rovnice Eulera (nevazke) nebo Navier-Stokes (vazke)
Energeticka rovnice

a k tomu Bernoulliho rovnice

Docela by mě zajímalo, kdo že zdejších teoretických vědců - aerodynamiků, by byl schopen se vypořádat s diferenciálními rovnicemi, případně jejich soustavou. A nehlaste se všichni . V odkaze na jyrryho, dnes jsem létat nebyl, ale pracoval jsem na tvořičích vztlaku.
P.S. diferenciální rovnice jsem naposledy řešil před víc jak třiceti roky, přesto mě výtvory létají. A létají i ty, které jsem si navrhnul sám. Létám rekreačně, pro zábavu, žádné ofiko soutěže.
U většiny rekreačních modelů do rozpětí cca 1600 mm se dá vystačit s empirií, souhlasím, že u obříků už je to lepší počítat. Ruku na srdce, kdo z vás, hlavně zde diskutujících, si takového obříka sám navrhnul.

[akademikrichard]

NS rovnice ani nemají analytické řešení řeší se numericky s využitím zjednodušených modelů turbulence

[ufon13]

hmmm ona se ta teorie občas hodí zvlášt když se chudý nesoudruh modelář-praktik rozhodne postavit obří model to se pak člověk občas nestačí divit jak se dá navrhnout nosník křídla vztlaková mechanizace apod;-) btw. nejsem ani bohatý ani soudruh

no nevím..... chudý nesoudruh modelář-praktik obvykle nemá dostatek prostředků ani na to, aby si zakoupil plánky na ,,obří model,, tudíž podobné problémy s teorií vzniku vztlaku obvykle nemívá a jde po levných středních modelech obvykle čínské provenience či jejich zdejších prodejcích......a tam teorie obvykle ani nelze použít.
Ale fakt je, že ČLOVĚK se pak opravdu nestačí divit........ co vše se semele, teoreticky .......... narozdíl od toho co běžně PRAKTICKY funguje na polích či loukách( nebo u mě na loužích a rybnících)........

[jyrry]

.... ČLOVĚK se pak opravdu nestačí divit.........

co všechno pošlou do vzduchu ti ortodoxní praktici - viz. třeba videa různých (nejen amerických) megalomanů, často nudících se důchodců, jejichž obrvýtvory se lámou ve vzduchu či nejpozději při přistání.
Neříkám že ta teorie není zapotřebí, to zase ne
A plánky "obříků" nejsou až tak drahé, nakoupil jsem jich pár a nezruinovalo mně to...
Nebuď zase prudič ode zdi ke zdi

[DAF]

Otázkou je, zda to lámání je z důvodu špatného výpočtu a/nebo návrhu konstrukce, špatné volby materiálů nebo špatným dílenským zpracováním. Zatim neexistuje žádný orgán, který by vyšetřoval havárie modelů, tak jako je tomu u velkých letadel. My sami se v mnoha případech můžeme o příčinách jen dohadovat.
Jinak koupě plánu bývá na celém projektu poměrně zanedbatelná položka.

[LV]

hmmm ona se ta teorie občas hodí zvlášt když se chudý nesoudruh modelář-praktik rozhodne postavit obří model to se pak člověk občas nestačí divit jak se dá navrhnout nosník křídla vztlaková mechanizace apod;-) btw. nejsem ani bohatý ani soudruh

Ačo má konštrukcia nosníka spoločné s teóriou vztlaku?