Почему летит самолёт?

[Мастеров АВ]

Почему шар, наполненный гелием или водородом поднимается вверх ?
Ответ очевиден: плотность этих газов меньше.

Но почему плотность газов (атомы и молекулы которые лёгкие) меньше ?

Тоже ответ кажется очевидным, но...
Правильный ответ не столь очевиден.

ПРАВИЛЬНЫЙ ОТВЕТ

Кинетическая энергия молекул в смеси газов
(в среднем) одинакова для всех газов, но
давление на стенку сосуда создаёт
инерция броуновского движения
атомов и молекул смеси газов.

Но если энергия пропорциональна
массе и пропорциональна квадрату скорости,
то инерция пропорциональна скорости
(в первой степени).

Т.е., если средняя кинетическая энергия в смеси газов
(в среднем) одинакова, то ... ???

Итак, смесь двух газов: \(m_1<m_2\)
Кинетические энергии равны (в среднем) одинакова:
\(\frac{m_1v_1^2}{2}=\frac{m_2v_2^2}{2}\)

Какими (при этом) будут импульсы (в среднем) ?
\(m_1v_1<?>m_2v_2\)

Возведём в квадрат и поделим пополам
\(m_1\frac{m_1v_1^2}{2}<?>m_2\frac{m_2v_2^2}{2}\)
Сократим:
\(m_1<?>m_2\)

Со знаком неравенства определились:
\(m_1<m_2\)
\(m_1v_1<m_2v_2\)

При той же температуре лёгкий газ
оказывает на сосуд меньшее давление
при той же плотности газа.

[Мастеров АВ]

Как двигатель (тягой 50 тонн)
поднимает лайнер весом 200 тонн
(ещё раз, на пальцах)

50 тонн, это импульс (в секунду),
который передаёт воздуху лайнер
в горизонтальной плоскости.
(тащит воздух за собой)

А 200 тонн, это импульс (в секунду),
который передаёт воздуху лайнер
в вертикальной плоскости.
(отталкивается от воздуха)

Как так получается, что 50 тонн (в горизонтали)
дают 200 тон в вертикали.

ОТВЕТ: Разница в массах воздуха,
от которого отталкивается двигатель и крыло.

И в том и в другом случае импульс: \(mv\)
Вернее: \(v\frac{dm}{dt}\)
Тут второй множитель: масса воздуха за единицу времени.

При этом: для двигателя характерно большая скорость (струи)
и относительно небольшой второй сомножитель (масса воздуха,
который двигатель прокачивает через себя).

А крыло (за счёт своей большой длины) передает небольшой импульс
огромной массе воздуха (в вертикальном направлении).
Т.е., для крыла характерно: малый первый сомножитель,
и большой - второй.

По этой причине (по причине большой массы воздуха,
от которой отталкивается крыло) и возникает тот факт:
что с малой тягой двигателя возникает в разы большая
подъёмная сила.
**********************************************

Из сказанного следует, что: для того, чтобы
расход топлива лайнера (на одного пассажира
и на километр) был меньше, нужно:
увеличивать как диаметр двигателя,
так и - длину крыла.

При этом следует уменьшать толщину крыла.

Однако... Оценка качества лайнеров разная,
для различных дальностей их магистралей.
Т.е., дальне магистральные лайнеры вынуждены
тащить с собой большую массу топлива
(чтобы хватило на весь путь, от континента
до континента), и масса эта заставляет
тратить топливо на то, чтобы это топливо
(эту массу) тащить с собой по воздуху.

Внутри континентов летают лайнеры средней дальности,
и топлива они с собой несут меньше, расход топлива - меньше.

А "кукурузники", это летательные аппараты местных авиалиний.

Но есть ещё один тип летательных аппаратов: сверхлёгкие (до 115 кг)
Один из таких: автожир.


А это - складной автожир ""

Дарагой, очень, автожир.

[Мастеров АВ]

Автожир

Автожир кажется вертолётом, к которому (зачем-то)
приделали винт самолёта, но на самом деле Автожир, это -
самолёт, у которого вращаются крылья.

Крылья эти вращает набегающий поток воздуха.
Т.е., винт привода от двигателя не имеет.

Вот небольшая подборка видео
полётов на автожире:

https://www.youtube.com/watch?v=_VwNDf6ppJw

https://www.youtube.com/watch?v=oQ_iEPwCnpg

https://www.youtube.com/watch?v=mDsfu64GwO4

https://www.youtube.com/watch?v=1lcx51FN_gk

Крейсерская (оптимальная по расходу топлива)
скорость автожира - 90 км/ч

[Мастеров АВ]

Важное замечание.

Импульс пропорционален скорости, а
энергия пропорциональна квадрату скорости.

Отсюда выводы:
1. Увеличивая длину крыла и уменьшая его толщину и ширину
увеличивают аэродинамическое качество крыла, поскольку
длинное крыло вносит меньшее возмущение в большую массу воздуха,
а тонкое и узкое - тащит за собой меньше воздуха.

2. Увеличивая диаметр двигателя (винта, объёма воздуха)
увеличивают КПД (уменьшают расход топлива) на создание
единицы тяги (это требует пояснений).

Поскольку тяга лвигателя пропорциональна скорости реактивной струи,
а расход топлива - пропорционален квадрату этой скорости, то
(чтобы увеличить тягу вдвое) нужно в четверо увеличить расход топлива.

[Вячеслав Комогоров]

2. Увеличивая диаметр двигателя (винта, объёма воздуха)
увеличивают КПД (уменьшают расход топлива) на создание
единицы тяги (это требует пояснений).

Интересно, а ты в курсе что, когда Сикорского, ещё деревенским пареньком, пригласили в Москву; первое что он изменил в своем "автожире" - применил "жесткий" винт, но сколь глубоко было его разочарование аппарат потерял возможность летать. Так появилась "теория эластичного винта". Леонардо умнее подошел к проблеме, применив заведомо напряжённый шнек. Сикорский просто не понял идею Леонардо. Как ты считаешь, почему верхний шарнир имеет возможность перемещения в вертикали?

[Мастеров АВ]

Как ты считаешь, почему верхний шарнир имеет возможность перемещения в вертикали?

Я вопроса не понял.
Вот механика управления несущим винтом.

Где то, что ты сказал ?

[Мастеров АВ]

Так сбивают Тамогавки

https://www.youtube.com/watch?v=CMUv2BF5hUo

[Вячеслав Комогоров]

Я вопроса не понял.
Вот механика управления несущим винтом.

Где то, что ты сказал ?

Механика изменения угла наклона винта. Но обрати внимание во время работы на движение ступицы винта по шарниру. Винт, заведомо имеет изгиб, вращение и слегка скрученные лопасти, пытаются его выровнять. Создаётся эффект "односторонней мембраны", быстрая смена положения. Модель такого винта не сложная, упругий тонкий пластик и ось вращающаяся в опоре.

[Вячеслав Комогоров]

Так сбивают Тамогавки

НЕ дешевое должно быть удовольствие.

[Мастеров АВ]

Механика изменения угла наклона винта. Но обрати внимание во время работы на движение ступицы винта по шарниру. Винт, заведомо имеет изгиб, вращение и слегка скрученные лопасти, пытаются его выровнять. Создаётся эффект "односторонней мембраны", быстрая смена положения. Модель такого винта не сложная, упругий тонкий пластик и ось вращающаяся в опоре.

Картинку я понимаю, а что такое "ступицы винта"...
Это я не понимаю.

При работе несущего винта (из-за того, что он узкий и длинный)
должна возникать неустойчивость, в которой возникают силы,
стремящиеся свернуть винт в плоскую спираль (шнек), типа так:


Как повышают упругость материала несущего винта,
препятствующая его скручиванию ?

[Мастеров АВ]

Хотяа... Вот интересная картинка (слева):

тут 3 и 4 - стабилизатор (против закручивания винта)
и груз, который растягивает винт при вращении.

[Вячеслав Комогоров]

Картинку я понимаю, а что такое "ступицы винта"...
Это я не понимаю.
При работе несущего винта (из-за того, что он узкий и длинный)
должна возникать неустойчивость, в которой возникают силы,
стремящиеся свернуть винт в плоскую спираль (шнек),

Как повышают упругость материала несущего винта,
препятствующая его скручиванию ?

Возможно у специалистов другое название. Скажем, узел передающий вращение винту. Из-за того, что он узкий и длинный, теряется КПД. Леонардо применил, шнек в один виток, из которого вырезали сектор. Закрепив на оси и соединив края получишь мембрану-шнек, с заведомо напряженной поверхностью. Движение относительно "0" ограничено. Вверх пожалуйста, вниз - ограничение, до взведено, но возле "0", небольшого усилия достаточно. Чтобы перевести шнек на рывок в противоположную сторону. Сикорский не понял мысль Леонардо. Механика скелета птиц легка - система рычагов, а площадь пера можешь себе представить посчитав поверхность каждой пластинки. Поэтому Дедал (я верю этой личности), будучи уже известным "изобретателем" и имея выбор клеёв, применил перо и воск не спроста взял, его посей день применяют для закрепления витков в р/а. Механика-механикой, но неспроста миф сохранил информацию, что после пробного полёта Дедал одел себя и сына в шкуры, он испытал действие СВЧ, но это с ушел в сторону, механика кончилась, дальше работает Среда и крылья "тело" практически не затрачивает усилий на полёт.

[Мастеров АВ]

[Вячеслав Комогоров]

Я не понял что это? Перо? или сечение крыла? Перо - это "компактная" поверхность, если суммировать площадь каждой пластинки, получим очень большую плоскость. Максвелл, утверждал, что свойство тел приобретать заряд, связано с поверхностью.

[Вячеслав Комогоров]

Я не понял что это? Перо? или сечение крыла? Перо - это "компактная" поверхность, если суммировать площадь каждой пластинки, получим очень большую плоскость. Максвелл, утверждал, что свойство тел приобретать заряд, связано с поверхностью.

  Если рассмотришь "парашют Леонардо", его конструкция взята из образа пера, это скорее-всего, это и послужило выбору названия. Оп понимал, что плоскость, при перемещении, как разница "температуры", начинает "парить", рождается некая "разность потенциалов", а дальше уже Ломоносов. Мы слишком усложнили всё, поверив в "поля" и количество атомов, которые никто не видел и не измерял. А ведь ты веришь в из существование!!!

[Fomalgaut]

Мастеров!
Аналогичное бормотание, на тему "криводуйства" в аэродинамике, есть у Витко. А. "Полёт в аспектах науки". (1998) Если интересно - отрывок:
"3.3. О некорректностях аэромеханики и акустики
В теории полета решаются, по сути, две проблемы — как создать силу, требуемую для удержания ЛА на той или иной высоте полета, и силу тяги, необходимую для его горизонтального перемещения. Правда, после принципиального решения этих проблем возникает н третья — проблема снижения энергетических затрат при полете ЛА.
Основное решение первой проблемы осуществляется на основе представления о крыле, а второй — на основе представления о реактивной силе за счет отбрасываемой массы либо на основе представления о пропеллере, т.е. опять-таки с помощью представления о крыле. Поэтому в теории полета с помощью аэромеханики (аэрогидромеханики) в первую очередь рассматривается принцип действия именно крыла. Основой же теории подъемной силы крыла является уравнение Бернулли"...

[Мастеров АВ]

Ты сам-то читаешь свой бред ?
или ты - чукча-писатель ?

[mpn2]

Основой же теории подъемной силы крыла является уравнение Бернулли"...

---------------------------------------
Все правильно написали! Основной ответ, который должна дать "наука" аэродинамика - это ответ на вопрос: Как и почему на крыле появляется ПС и от чего она зависит?
Но т.к. ПС  - это проекция от Полной Аэродинамической Силы (далее ПАС) на ВЕРТИКАЛЬНУЮ ось координат (Y), то основной ответ, который должна дать "наука" аэродинамика - это ответ на вопрос: Как и почему на крыле появляется ПАС и от чего она зависит и куда направлена?

Ответ частично дан и он правильный: ПАС возникает из-за перепада давления под и над крылом, но вот куда направлена ПАС - аэродинамика не знает!

Но проблема заключается в том, что "наука" аэродинамика не знает: почему крыло повышает давление под крылом и  почему крыло понижает давление над крылом.

Поэтому есть две теории:
1. Ньютоновская теория: Крыло отталкивает воздух нижней плоскостью вниз и тем самым опираясь на сжатый воздух устремляется вверх. Это теория правильная но половинчатая, т.к. она не учитывает процессы над крылом.
2. Теория "Эйнштейна": "Поток" на верхней плоскости ускоряется и тем самым по уравнению Бернулли падает давление над крылом. Это теория ИДИОТСКАЯ!
Во первых  она не учитывает процессы под крылом, а во вторых: во время реального полета самолета "потока" НЕТ - ускоряться нечему. Но даже если бы "поток" был (как в аэротрубе), то он не может ускоряться по 2зН. Т.к. по 2зН для ускорения тела имеющего массу - нужна дополнительная Сила, т.е. дополнительная энергия.
-------------------------------------
Вывод: Читая современную теоретическую аэродинамику о том, как летает самолет, мы просто читаем 150-ти летний теоретический БРЕД!

--------------
Да совсем забыл! Есть очень четкое доказательство, что теоретическую аэродинамику написали ИДИОТЫ. Но какое это доказательство расскажу позже!

[Fomalgaut]

Ты сам-то читаешь свой бред ?или ты - чукча-писатель ?

Это не мой бред, а Витко (реинкарнация Мастерова).