Техника - молодёжи 1938-10, страница 48

Картина обтекания тела, воздушным Потоком такая же, как если бы это был не воздух, я вода, Однако пользоваться водной средой не всегда удобно, так как оче/гь трудно получить большие скорости водяного потока. Здесь показана фотографии обтекания водой модели крыла аэроплана. Над задней кромкой крыла образовалась вихревая зона. Эти вихри являются основной причиной возникновении аэродинамического сопротивления, фотография замечательна тем, что на ней очень четко видны завихрения потока.

ют общие, очень существенные недостатки. Аппаратура, при помощи которой они производятся, очень сложна. Еще более осложняет дело то, что в воздушный поток приходится вводить посторонние окрашивающие вещества. При всем этом продолжительность опыта очень невелика. Это значит, что спектры на экране получаются неустойчивые и, следовательно, изучать их трудно.

Но самым большим недостатком является' то, что отчетливые спект-

Аэродинамический спектр.

ры получаются только при очень медленном движении потока. Вот почему ни один из способов, о которых мы здесь рассказали, не нашел себе в аэродинамике широкого применения.

Существует еще один, совершенно отличный по своей идее способ получения опектров обтекания — так называемый тепло-теневой способ. Впервые его предложил английский ученый Тауненд. Способ Тауненда — самый лучший и простой из всех известных до сих пор. В этом случае воздушный поток становится видимым благодаря тому, что его нагревают.

Известно, что нагретый воздух становится менее прозрачным. Именно поэтому в ясный морозный день видно очень далеко, а в жаркий день горизонт как бы затягивается дымкой. Но если нагретый воздух менее прозрачен, то есть в меньшей степени пропускает лучи света, то можно получить его тень на экране. Вот на этом свойстве нагретого воздуха и основан тепло-теневой метод. Автор этой статьи проделал многочисленные опыты в аэродинамической лаборатории, которые не только подтвердили ценность тепло-теневого метода, но и наметили интересные перспективы для его дальнейшего развития.

Как же используется этот метод практически? Специальный электрический прибор — тепловой насадок—непрерывно нагревается электрическим током. Насадок в свою очередь нагревает набегающий на него воздушный поток. Если нагретый воздушный поток освещать

ярким боковым светом, то на экране. получится его отчетливая тень со всеми деталями движения.

Сзади теплового насадка на специальной державке устанавливают модель испытуемого тела, например крыла самолета. При этом на освещенном экране получается спектр обтекания крыла.

Точно так же можно получить аэродинамические спектры самых разнообразных тел.

Чтобы спектр .обтекания был вполне четким, нужно умело выбрать форму теплового насадка. Предложенный автором этой статьи тепловой насадок не является единственно возможным, но он имеет целый ряд преимуществ (см. рисунок). Так, например, стержни отогнуты вверх для того, чтобы | изоляционная вилка не оказывала какого-либо влияния на воздушный поток. Д длина мостиков выбрана i равной 50 мм из следующих соображений. Каждый из мостиков подогревает слой воздуха, ширина которого зависит от длины мостика. Но' чем шире слой теплого воздуха, тем более четкой получается его тень на экране. Вот почему длину мостиков не следует делать меньше 50 мм.

Спектры, полученные тепло-теневым методом, можно снимать на светочувствительную бумагу, на кинопленку и т. д. Однако фотогра- .: фирование спектров обычным спо- j собом несколько затруднено. Дело q в том, что в помещении, где демонстрируются спектры, ярко освещен лишь экран, а фотосъемка, как из- . вестно, может производиться лишь при хорошем освещении. Кроме того, сам спектр состоит из бесчисленного множества вихревых движений и пульсаций. На экране эти быстрые движения видны невоору- j женным глазом, но заснять их обычным фотоаппаратом очень трудно. Поэтому большой практический .интерес представляет созда- . ние кинофильма аэродинамических j спектров. На кинопленке можно будет видеть все мельчайшие движения воздушного потока, омыва- ⁴ ющего тело. Воздушная среда станет видимой. Произведенные в этой области опыты уже дали очень хорошие результаты.

Тепло-теневой метод имеет целый i ряд преимуществ по сравнению со ^: всеми другими. Схема и аппаратура его очень простые, а спектры получаются весьма четкие. Боль- » шое практическое значение имеет и | то, что опыт может продолжаться неограниченно долгое время. При этом в воздушный поток не нужно я вводить посторонние окрашивающие вещества..

Очень важно и то, что. спектры получаются устойчивыми даже при очень больших скоростях воздуш-ного потока.

46