Научная литература
booksshare.net -> Добавить материал -> Электротехника -> Столяров Ю.С. -> "Журнал Моделист-конструктор № 3" -> 10

Журнал Моделист-конструктор № 3 - Столяров Ю.С.

Столяров Ю.С. Журнал Моделист-конструктор № 3 — М.: Молодая гвардия, 1968. — 56 c.
Скачать (прямая ссылка): modelistkonstruktor19683.djvu
Предыдущая << 1 .. 4 5 6 7 8 9 < 10 > 11 12 13 14 15 16 .. 35 >> Следующая

Рис. 1. «Шутки» встречного ветра.
1 Слово «миделевая» происходит от английского слова «мидл» — «середина». Миде-» левая площадь — это наибольшая площадь сечения вблизи середины предмета.
12
Рис. 2. Действие сил лобового сопротиЕ ления.
та, тем меньше была сила его лобового сопротивления и тем быстрее он летал.
Чтобы понять, почему форма детали самолета или модели влияет на воздушное сопротивление, представим себе, что воздух мы сделали видимым. А что, если, например, в его набегающий поток пустить струйки дыма (рис. 6)? Если теперь сравнить пластинку, шар, вытянутый каплеобразный предмет и полое полушарие, мы увидим, что направление струй воздуха больше всего изменяется при движении полушария. Затем следует пластинка, шар, и, наконец, наименьшее изменение направления струи происходит впереди каплеобразного предмета.
Оказывается, направление воздушных струй определяет силу давления воздуха на предмет. Чем острее носовая часть, тем лучше она рассекает воздух и тем меньшее давление будет действовать впереди. Чем более тупоносый предмет, тем круче изменится направление сталкивающихся с ним струек воздуха. При этом воздух быстрее израсходует энергию, накопленную им в движении. Из-за этого давление спереди повысится и тем больше, чем значительнее сила лобового сопротивления.
Посмотрим, что же происходит позади частей модели или самолета, обдуваемых воздухом. Воздушные струи, обтекая какой-либо предмет, вначале точно следуют за его внешним контуром. Это происходит, пока они не дойдут до известного уже нам миделевого сечения. При этом струи как бы поднимаются «в гору». Затем их поведение меняется в зависимости от формы хвостовой части предмета: плавную они обтекают плавно, не создавая вихрей. Зато крутую поверхность шара или полушария, а тем более отвесный «обрыв» за пластинкой, струи не успевают обогнуть и срываются в виде вихрей. В результате возникает отрицательное давление — разрежение. Оно тянет модель или самолет назад и тем самым увеличивает силу лобового сопротивления. Таким образом, чем больше давление спереди, а разрежение сзади, тем значительнее сила лобового сопротивления в полете. Поэтому-то деталям самолета и модели, расположенным снаружи, придают каплеобразную форму.
ПРОСТЕЙШАЯ АЭРОДИНАМИЧЕСКАЯ ЛАБОРАТОРИЯ
Чтобы практически убедиться в том, как влияет форма предмета на силу воздушного сопротивления, проделаем простой опыт: попробуем взвесить силы воздушного сопротивления, действущие на предметы одинаковых размеров (с одной и той же миделевой площадью, но разной формы). Только мы не будем двигать их в воздухе, а, наоборот, укрепим неподвижно и направим на них поток воздуха от настольного вентилятора. Еще несколько приспособлений — и получится как бы аэродинамическая труба, вроде тех, что сейчас широко используются при создании самолетов.
Аэродинамическую трубу сделаем конической формы, изогнув ее из плотного картона толщиной не менее 1,5 мм. Развертка в виде выкройки показана на рисунке 7. Отдельные части постамента выпиливают из фанеры толщиной 5 мм. Четыре стойки, изображенные на рисунке, соединяются с доской — основанием постамента — клеем и гвоздями. Точно так же труба соединяется со стойками. Спрямляющая решетка собирается из 12 лент, вырезанных из картона. В каждой ленте имеются прорези. После сборки места соединения смазывают клеем. Собранная таким образом решетка подгоняется к внутренней поверхности трубы и соединяется с ней на клею. Надо следить, чтобы плоскость картонных лент решетки располагалась строго по оси трубы. Вентилятор, создающий поток, можно взять готовый. Лучше если он будет с мягкими лопастями из резины.
При измерении силы лобового сопротивления, действующей на испытуемые модели, трубу следует располагать вертикально, а над трубой, на подставке из книг — аэродинамические весы. Они имеют коромысло, выстроганное из сосны, на одном конце которого укрепляется испытываемая деталь, на другом — передвигающийся свинцовый противовес. Коромысло надето на стальную ось, прикрепленную к деревянной Г-образной стойке. Стойка установлена на деревянной подставке. Коромысло снабжено крючком. На этом крючке подвешивается на нитках чашечка для гирь, выштампованная из целлулоида толщиной 0,5—0,7 мм. Сверху Г-образной стойки следует на клею и нитках укрепить пластинку, вырезанную из тонкой жести в виде сектора, на котором карандашом размечают шкалу с делениями (в середине 0°).
К коромыслу жестко присоединяется стрелка из проволоки. Она должна быть размещена перед шкалой. Когда мы полностью уравновесили силу воздушного сопротивления гирьками, эта стрелка будет указывать на 0. Для измерения будем использовать гирьки или медные монеты (1 коп. — Ir; 5 коп. — 5 г). Суммарный вес гирек, определенный на весах, необходимо умножить на плечевой коэффициент — 0,17, чтобы перейти к величине силы воздушного сопротивления, действующей на модель*. Результаты замеров силы воздушного сопротивления записываем в таблицу.
Взвешиваемый предмет
Рис. 3. Плотность воздуха: чем выше, тем меньше.
Полушарие Диск . . . Конус. . . Шар . . . Капля . .
Предыдущая << 1 .. 4 5 6 7 8 9 < 10 > 11 12 13 14 15 16 .. 35 >> Следующая

Реклама

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed

Есть, чем поделиться? Отправьте
материал
нам
Авторские права © 2009 BooksShare.
Все права защищены.
Rambler's Top100

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed