Технические вопросы

[Snob]

да ни с чего, пытаюсь понять различия в названиях сил, генерируемых передней и задней частью антикрыла. для меня вполне очевидно, что это не одно и то же - лобовое сопротивление имеют оба ниарисованных тела, но аэродинамическая эффективность первого очевидно выше. так почему когда я говорю об уменьшении этой самой аэродинамической эффективности меня называют идиотом, ничего не смыслящим в аэродинамике (впрочем, последняя часть близка к истине)? почему нельзя получить выигрыш за счет уменьшения аэродинамической эффективности?

Мне кажется, ты говоришь о том, что передняя часть профиля нарисованных тобой тел одинаково воспринимает кинетическую энергию молекул газа набегающего потока, и называешь это силой лобового сопротивления. А всё остальное - аэродинамической силой.

Если я тебя правильно понял, то это совершенно не так.

Молекулы газа о профиль не "бъются", т.к. всегда есть пограничный слой, в котором скорость газа относительно поверхности равна 0.

То есть кинетической энергией встречного потока можно смело пренебречь.

Аэродинамические силы возникают от разности давлений вследствие изменений в направлении и скоростей элементарных потоков в общей массе газа, обтекающего тело.

Только из-за того, что "хвостовые" части нарисованных тел очень разные, характер обтекания их тоже совершенно разный, и говорить, что "это часть аэродинамических сил будет идентична, потому что передний профиль одинаков" вообще не корректно.

[deadbeef]

Да нет там никаких различий в названии.

Любое тело двигаясь в потоке воздуха генерирует аэродинамическую силу, которая раскладывается на 2 перпендикулярные составляющие: лобовое сопротивление и подъемная сила.

Передняя и задняя часть антикрыла генерирую силу совместно. Поэтому рассматривать в отдельности их нельзя.

И что вообще понимается под аэродинамической эффективностью?

в моем ламерском мирке - количество подъемной силы. почему выигрыш от ее уменьшения в результате срыва потока не может перевесить негативные последствия? и почему не может быть эффективнее подачи мизерного в общем отношении количества воздуха через воздуховод для, насколько я понимаю, увеличения давления на тыльной стороне антикрыла?

Аэродинамические силы возникают от разности давлений вследствие изменений в направлении и скоростей элементарных потоков в общей массе газа, обтекающего тело.

при срыве потока давление в тыльной части крыла сильно вырастет, не так?

[Vettel]

Есть фото воздуховода Мерса?

Судя по комментариям, работает у них хорошо.

Да и Ферровский воздуховод то же неплохо бы увидеть. Они ведь его сегодня ставили.

[Oden]

Вид слева:

Вид справа:

Вблизи:

[Vettel]

Тут главное, как воздух выходит.

У Маков щель почти на всю ширину крыла.

А вот у Ферров где?

Что-то есть внизу верхней плоскости крыла.

[Moged]

в моем ламерском мирке - количество подъемной силы. почему выигрыш от ее уменьшения в результате срыва потока не может перевесить негативные последствия?

А что нам дает ее уменьшение?

Ведь эта сила направлена только вверх/вниз, т.е. по оси У.

Назад, т.е. по оси Х направления сила лобового сопротивления.

Обе этих силы являются не более чем проекциями аэродинамической силы.

Поэтому для уменьшения лобового сопротивления количество подьемной/прижимной силы не играет роли вообще.

А вот то, что при срыве потока лобовое сопротивление увеличивается - факт. Поэтому воздуховод точно не для создания срыва потока, скорее наоборот.

[Vettel]

А вот каким образом воздуховод работает у Мерсов?

[deadbeef]

то, что при срыве потока лобовое сопротивление увеличивается - факт.

1. это факт для авиационного крыла. в учебниках по аэродинамике антикрылья формульной конфигурации разбираются едва ли.

2. забудем про прижимную силу. ускоренный поток воздуха на тыльной поверхности заднего антикрыла увеличивает в том числе и лобовое сопротивление - помимо создания прижимной силы. если сорвать поток с верхней половины антикрыла (там же две пластины?), стоящего практически вертикально - неужели это не даст никакого положительного эффекта?

[Moged]

1. это факт для авиационного крыла. в учебниках по аэродинамике антикрылья формульной конфигурации разбираются едва ли.

2. забудем про прижимную силу. ускоренный поток воздуха на тыльной поверхности заднего антикрыла увеличивает в том числе и лобовое сопротивление - помимо создания прижимной силы. если сорвать поток с верхней половины антикрыла (там же две пластины?), стоящего практически вертикально - неужели это не даст никакого положительного эффекта?

1. Да я в аэродинамике (аэрогидродинамике если быть уж совсем точным) вообще крылья не изучал (ну почти). Поэтому дело не в применимости к той или иной конструкции, а в самом явлении срыва потока и тем эффектам, к которым он приводит. А приводит он всегда к росту Сх как ни крути, ну природа у него такая.

2. И что нам это даст? Сорвем поток, увеличим турбулентность, повысим Сх. В минус. Я понимаю еслиб там давление росло при этом....а так...одни убытки.

[Snob]

при срыве потока давление в тыльной части крыла сильно вырастет, не так?

Срыв потока возникает после того, как происходит отрыв пограничного слоя.

Отсюда: http://www.kummolovo.ru/flying/airdynamic/air.htm

Пограничный слой - это слой, в котором скорость воздуха изменяется от нуля до величины, близкой к местной скорости воздушного потока.

Пограничный слой разделяют на ламинарный и турбулентный (Рис. 7). При установившемся ламинарном течении пограничного слоя проявляются только силы внутреннего трения, обусловленные вязкостью воздуха, поэтому сопротивление воздуха в ламинарном слое мало.

В турбулентном пограничном слое наблюдается непрерывное перемещение струек воздуха во всех направлениях, что требует большего количества энергии для поддерживания беспорядочного вихревого движения и, как следствие этого, создается большее по величине сопротивление воздушного потока движущемуся телу.

При обтекании тела воздушным потоком в определенной точке происходит переход пограничного слоя из ламинарного в турбулентный. Эта точка называется точкой перехода. Расположение ее на поверхности профиля тела зависит от вязкости и давления воздуха, скорости струек воздуха, формы тела и его положения в воздушном потоке, а также от шероховатости поверхности. При создании профилей крыльев конструкторы стремятся отнести эту точку как можно дальше от передней кромки профиля, чем достигается уменьшение сопротивления трения. Для этой цели применяют специальные ламинизированные профили, увеличивают гладкость поверхности крыла и ряд других мероприятий.

При увеличении скорости воздушного потока или увеличении угла положения тела относительно воздушного потока до определенной величины в некоторой точке происходит отрыв пограничного слоя от поверхности, при этом резко уменьшается давление за этой точкой.

В результате того, что у задней кромки тела давление больше чем за точкой отрыва, происходит обратное течение воздуха из зоны большего давления в зону меньшего давления к точке отрыва, которое влечет за собой отрыв воздушного потока от поверхности тела (Рис. 8).

Есть, правда одна особенность:

Ламинарный пограничный слой отрывается легче от поверхности тела, чем турбулентный.

Маковская система делает пограничный слой на задней поверхности крыла турбулентным (но только пограничный слой, не весь поток!), в результате чего точка отрыва пограничного слоя смещается к задней кромке крыла, и срыв основного потока наступает позже.

Грубо говоря срыв потока наступает, когда поток из-за высокой скорости уже не успевает правильно "обтекать" тело, на задней поверхности крыла образуется зона "вакуума", и в эту зону беспорядочно устремляется воздух из более отдалённых областей (ламинарный поток "рвётся").

Но это не научное объяснение

[Ден]

Я только не понял. А как пилот активирует систему ?

[Ден]

О, а вот Скарбс написал что сегодня систему не испытывали, так как под нее нужно другое заднее антикрыло.

ScarbsF1: China: Ferrari confirm their blown rear wing is not complete, hence the full F-Duct set up will appear at another race.

[Snob]

1. это факт для авиационного крыла. в учебниках по аэродинамике антикрылья формульной конфигурации разбираются едва ли.

2. забудем про прижимную силу. ускоренный поток воздуха на тыльной поверхности заднего антикрыла увеличивает в том числе и лобовое сопротивление - помимо создания прижимной силы. если сорвать поток с верхней половины антикрыла (там же две пластины?), стоящего практически вертикально - неужели это не даст никакого положительного эффекта?

1. Разницы нет. Все крылья работают одинаково. Посмотри конструкцию многощелевых закрылков в выпущенном положении.

2. Из словаря: http://glossary.hobbyarea.ru/1.8/index.php/term/1,881.xhtml

Срыв потока.

одно из наиболее распространённых явлений в механике жидкости и газа. Оно может наблюдаться при обтекании крыла самолёта и его хвостового оперения, около кормовой части фюзеляжа, в диффузорах и т. д. С. п. состоит в том, что взамен гладкого обтекания тела (рис., а) реализуется поток, содержащий область возвратно-вихревого течения (рис., б), которая может быть замкнутой или открытой. Обычно передняя часть тела обтекается гладко, а вихревая область расположена около его задней части. Характерным для этой области является такое течение жидкости (газа), в котором частицы движутся не только в направлении основного потока (потока вне области возвратно-вихревого течения), но и в противоположном направлении. С. п. при обтекании элементов летательного аппарата (таких, например, как крыло самолёта) крайне нежелателен, поскольку его появление приводит к значительному росту сопротивления аэродинамического и, как правило, к снижению подъёмной силы.

[deadbeef]

Маковская система делает пограничный слой на задней поверхности крыла турбулентным (но только пограничный слой, не весь поток!), в результате чего точка отрыва пограничного слоя смещается к задней кромке крыла, и срыв основного потока наступает позже.

Грубо говоря срыв потока наступает, когда поток из-за высокой скорости уже не успевает правильно "обтекать" тело, на задней поверхности крыла образуется зона "вакуума", и в эту зону беспорядочно устремляется воздух из более отдалённых областей (ламинарный поток "рвётся").

Но это не научное объяснение

из такого объяснения вообще не понятен негативный эффект на малых скоростях и зачем вообще система управляемая.

[deadbeef]

При увеличении скорости воздушного потока или увеличении угла положения тела относительно воздушного потока до определенной величины в некоторой точке происходит отрыв пограничного слоя от поверхности, при этом резко уменьшается давление за этой точкой.

В результате того, что у задней кромки тела давление больше чем за точкой отрыва, происходит обратное течение воздуха из зоны большего давления в зону меньшего давления к точке отрыва, которое влечет за собой отрыв воздушного потока от поверхности тела

в случае формульного крыла "обратное течение воздуха" сосет воздух сверху - от этого болиду ни тепло, не холодно, разве что прижим ухудшается, но общее-то давление позади крыла вырастает?

[WhiteCoffee]

А вот каким образом воздуховод работает у Мерсов?

Присоединяюсь к вопросу: Как эта хреновина работает???

непонятно где впускное отверстие, где выпускное и что это дает?

[Snob]

в случае формульного крыла "обратное течение воздуха" сосет воздух сверху - от этого болиду ни тепло, не холодно, разве что прижим ухудшается, но общее-то давление позади крыла вырастает?

Нет. Воздух сверху, конечно, сосёт, но это процесс динамический, и для выравнивания давления этого потока недостаточно. "Пузырь вакуума" за крылом генерируется постоянно, и подсос воздуха не успевает вакуум заполнить.

[Snob]

Присоединяюсь к вопросу: Как эта хреновина работает???

непонятно где впускное отверстие, где выпускное и что это дает?

Возможно, вот так:

Некоторые спортсмены в этом классе успешно используют управление пограничным слоем. Для этого в верхней обшивке крыла делаются два ряда отверстий – в районе максимального разряжения и недалеко от задней кромки крыла, где разряжение невелико:

За счет разности давлений часть воздуха через второй ряд отверстий отсасывается и подается внутри полости крыла на передний ряд, - в зону максимального разряжения. Подача дополнительного воздуха в эту зону оттягивает срыв потока на большие углы атаки, за счет чего достигается большее значение Су. Попутно отметим, что сдув и отсос пограничного слоя широко используется на больших самолетах (истребителях) при взлетно-посадочных режимах. Там, правда, совсем другие числа Re.

Вот еще вариант:

Сдув или отсос пограничного слоя через щели (или перфорацию) 1 в обшивке интенсифицирует течение в пограничном слое и позволяет сохранить ламинарное течение на значительной части поверхности крыла.

Управление пограничным слоем (УПС) или управление ламинарным обтеканием (УЛО) позволяет существенно снизить сопротивление трения, затянуть срыв потока на большие углы атаки, повысить аэродинамическое качество несущей поверхности.

Соответствующим выбором положения щелей на поверхности и количества выдуваемого (или отсасываемого) воздуха можно обеспечить такое взаимодействие газовых струй 2 с основным потоком 3, которое приведет к образованию суперциркуляции (дополнительной циркуляции потока), сущность которой состоит в дополнительном разгоне (или торможении) потока и, соответственно, уменьшении (или увеличении) давления на отдельных участках несущей поверхности с целью получения приращения подъемной силы.

Работает, конечно, не точно так, как на первом рисунке, но принцип, думаю понятен.

[deadbeef]

Нет. Воздух сверху, конечно, сосёт, но это процесс динамический, и для выравнивания давления этого потока недостаточно. "Пузырь вакуума" за крылом генерируется постоянно, и подсос воздуха не успевает вакуум заполнить

тогда я вообще ничего не понимаю: давление один фиг низкое по вашим словам, куда прижимная сила-то девается (в случае с авиацией - подъемная)?

[Snob]

тогда я вообще ничего не понимаю: давление один фиг низкое по вашим словам, куда прижимная сила-то девается (в случае с авиацией - подъемная)?

Вектор разности давлений направлен так, что это в гораздо большей степени сила сопротивления, чес сила прижимная...

Только перевернуть.

[deadbeef]

Вектор разности давлений направлен так, что это в гораздо большей степени сила сопротивления, чес сила прижимная...

Только перевернуть.

я так понимаю, на картинке типа маковская в состояниях вкл/выкл? а в чем преимущество состояния выкл?

[Snob]

я так понимаю, на картинке типа маковская в состояниях вкл/выкл? а в чем преимущество состояния выкл?

На картинке однощелевой закрылок самолёта .

В положении, когда щель открыта, воздух с нижней (в случае антикрыла - с передней) поверхности крыла перетекает на верхнюю (заднюю), попадаетя в зону максимального разряжения. В результате точка отрыва пограничного слоя (и соответственно точка образования срыва потока) сдвигается к заднему концу закрылка, а сам отрыв (он есть не всегда, а появляется по достижении определенной скорости) происходит на более высокой скорости. Теоретически - на скорости, большей, чем физически может развить болид.

В принципе, антикрыло по углу атаки обычно настраивается таким образом, что этот срыв наступает позже максималки, но с Маковской системой угол атаки можно дополнительно увеличить, без неприятных последствий.

Т.е. или при равной максималке имеем большую прижимную силу, или большую максималку при равной прижимной силе.

ИМХО - управляемая аэродинамика (так и называется - управление пограничным слоем), но ФИА считает иначе...

Чуть не забыл про вопрос... :smile3:

На относительно малых скоростях данная приблуда больше уменьшает прижимную силу, чем лобовое сопротивление. Срыва потока пока нет, просто дыра в крыле, без побочных эффектов.

[Real Stealth]

ИМХО - управляемая аэродинамика (так и называется - управление пограничным слоем), но ФИА считает иначе...

Всё верно ФИА считает. Чем управление осуществляется? То-то же

[Snob]

Всё верно ФИА считает. Чем управление осуществляется? То-то же

Человеком (пилотом)

[Шурег]

Срыв потока возникает после того, как происходит отрыв пограничного слоя.

...

Есть, правда одна особенность:

Ламинарный пограничный слой отрывается легче от поверхности тела, чем турбулентный.

Маковская система делает пограничный слой на задней поверхности крыла турбулентным (но только пограничный слой, не весь поток!), в результате чего точка отрыва пограничного слоя смещается к задней кромке крыла, и срыв основного потока наступает позже.

Я страниц пять назад давал ссылку на фильм (а еще раньше эту ссылку еще кто-то давал в этой теме), где наглядно показывался этот эффект. ИМХО, его Мак и юзает. Их антикрылья имеют бОльшее аэродинамическое качество вследствии бОльшего угла атаки. Недостатком этого является срыв потока на большой скорости. И чтобы избежать срыва, маковцы поставили эту систему. Она турболизирует приграничный слой.

Кстати фотки коленокерса Феррари и Заубера (с Мерсом не ясно) намекают что колено тут не при чем. Возможно что у Мака забор тоже осуществляется над воздухозаборником двигателя, а остальное -- слухи.