Коэффициент аэродинамического сопротивления Cx имеет три составляющих: сопротивление давления, трения ииндуктивное сопротивление.
Сопротивление давления определяется формой профиля. Сопротивление трения зависит от шероховатости обтекаемых поверхностей.
Давайте рассмотрим подробнее индуктивную составляющую. При обтекании крыла над верхней и под нижней поверхностями давление воздуха разное. Внизу больше, наверху меньше. Собственно, это и определяет возникновение подъемной силы. В «середине» крыла воздух течет от передней кромки к задней. Ближе к законцовкам картина обтекания меняется. Воздух, стремясь из зоны повышенного давления в зону пониженного давления, перетекает из-под нижней поверхности крыла на верхнюю через законцовки. Поток при этом закручивается. За концами крыла образуются два вихря. Их часто называют спутными струями. Энергия, затрачиваемая на образование вихрей, и определяет индуктивное сопротивление крыла (смотри рис. 40).
Рис. 40. Образование вихрей на законцовках крыла.
Сила вихрей зависит от размеров, формы крыла, разницы давлений над верхней и под нижней поверхностями. За тяжелыми самолетами образуются очень мощные вихревые жгуты, которые практически сохраняют свою интенсивность на дистанции 10-15 км. Они могут представлять опасность для летящего сзади самолета, особенно когда в вихрь попадает одна консоль. Эти вихри можно легко увидеть, если понаблюдать за приземлением реактивных самолетов. Из-за большой скорости касания посадочной полосы колесная резина горит. В момент приземления за самолетом образуется шлейф пыли и дыма, который мгновенно закручивается в вихрях (смотри рис. 41).
Рис. 41. Образование вихрей за приземляющимся истребителем Су-37.
Вихри за сверхлегкими ЛА (СЛА) намного слабее, но тем не менее ими нельзя пренебрегать, так как попадание параплана в подобный вихрь вызывает тряску аппарата и может спровоцировать сложение купола.
Существует несколько способов уменьшения индуктивного сопротивления:
Увеличение удлинения крыла уменьшает площадь областей крыла, «работающих» на создание вихрей. Наверное, вы замечали, что все птицы-парители имеют крылья с весьма значительным удлинением (смотри рис. 42).
Рис. 42. Паритель.
Установка концевых шайб затрудняет процесс перетекания воздуха через законцовки и, таким образом, уменьшает индуктивное сопротивление.
Концевые шайбы — это обычно расположенные вертикально плоскости, устанавливаемые на законцовках консолей (смотри рис. 43).
Рис. 43. Уменьшение индуктивного
сопротивления с помощью концевых шайб.
- Отрицательная крутка крыла.
Уменьшение углов атаки на законцовках консолей уменьшает разницу давлений на законцовках и, следовательно, интенсивность образования вихрей. Однако необходимо отметить, что в парапланеризме этот способ не применяется, так как существенно уменьшает стабильность купола.
Источник статьи: http://firstep.ru/kulp/theory/lection-01-08.php