Юный техник 1974-02, страница 71

Рис. 3

друга. Профиль крыла и вихрь пограничного слоя при нулевой циркуляции представляют для потока хорошо обтекаемое тело. Крыло движется с минимальным сопротивлением.

Опускаясь, крыло как бы сбрасывает с себя образовавшийся вихрь. При этом чрезвычайно важно, чтобы крыло двигалось с ускорением. Вихрь, получая импульс от крыла, отбрасывается, унося с. собой энергию (рис. 26).

Сила противодействия будет тянущей силой, а отход вихря дает крылу подъемную силу. Отошедший от крыла вихрь способствует обтеканию профиля на углах атаки, превышающих критические: вихрь создает добавочную скорость на верхней поверхности крыла (рис. 2в). Когда крыло опускается, вихрь от него отходит, и влияние его на профиль уменьшается. И тогда в какой-то точке траектории опускания на верхней поверхности крыла может начаться отрыв пограничного слоя и образование вихря. Этот вихрь сбрасывается в тот момент, когда крыло кончило опускаться и начало снова подниматься.

На нижней и верхней поверхностях крыла интенсивность образующихся вихрей различна. Она зависит как от геометрических характеристик профиля (вогнутости, толщины, угла установки), так и от характера движения (неравномерность взмахов). Например, профили вогнутые, широкие, такие, как у орла и глухаря, позволяют образовываться на нижней поверхности крыла очень интенсивным вихрям.

В зависимости от параметров профиля и характера движения вихревая дорожка, по-види-мому, может превращаться просто в цепочку вихрей.

Сами вихри имеют интересное свойство. Они ведут себя при встрече друг с другом и с препятствием своеобразно: или обтекают препятствие, или отталкиваются от него, в зависимости от его размеров. Вихри взаимодействуют между собой, сообщая друг другу или частицам воздуха скорости. Такие скорости называются индуцированными. Этот эффект аналогичен электромагнитному влиянию проводника, по которому течет электрический ток.

Интересные свойства вихревых образований хорошо объясняют, почему разрезные крылья птиц, состоящие из отдельных перьев, кажется, совершенно не связанных друг с другом, дают возможность птицам летать. Приходилось наблюдать, как птицы, у которых в «веере» — манусе — крыла недоставало одного, двух, трех перьев, благополучно летали (обычно у птицы в манусе пять-семь перьев).

Дело в том, что вихрь в силу своих свойств не имеет возможности просочиться сквозь решетку перьев. Он как бы катится по ней, как может катиться, например, капля воды по сетке, не просачиваясь сквозь нее.

Как машущее крыло, то есть крыло с подводом энергии от дополнительного источника, так и самомашущее (совершающее автоколебания за счет обтекающего потока) обладают интересным свойством возвращения крылу энергии, затраченной им на преодоление трения.

Y —

ill

IV

68