ПОДЪЁМНАЯ СИЛА

- сила, перпендикулярнаявектору скорости движения центра тяжести тела, возникающая вследствие несимметрииобтекания тела потоком жидкости (газа). В двумерной модели движения крылав идеальной и несжимаемой жидкости (рис. 1) несимметричное движение жидкостиу границ крыла можно представить как сумму поступат. движения со скоростью . ициркуляц. движения интенсивностью Г. В суммарном течении при выбранномнаправлении циркуляции скорость у ниж. границы профиля будет меньше, адавление больше, чем у верхней (см. Бернулли уравнение). Интегралот давления по контуру профиля крыла даст П. с. Y, перпендикулярнуюскорости набегающего потока v. П. с. Y будет зависеть отвеличины циркуляции скорости Г и, согласно Жуковского теореме, дляучастка крыла длиной L (вдоль размаха)где - плотность среды.

Рис. 1. Схема обтекания профиля крыла самолёта. v _н < v _в, давление p _н р _в.

Поскольку Г имеет размерность [vl]([l] - размерность длины), то П. с. можно выразить равенством где S - величина характерной для тела площади (напр., площадь крылав плане, равная Lb, если b - длина хорды профиля крыла), С _у- безразмерный коэф. П. с., зависящий в общем случае от формы тела, Re и Маха М. Значение С _у определяюттеоретич. расчётом или экспериментально. Так, согласно теории Жуковского, где - угол атаки (угол между направлением скорости набегающего потока и хордойкрыла), -угол атаки при нулевой П. с., m- коэф., зависящий только от формыпрофиля крыла, напр. для тонкой слабоизогнутой пластины т =.В случае крыла конечного размаха L коэф. т = где =L/b- удлинение крыла. Методы вычисления П. с. обобщены на случай обтеканиярешётки профилей и используются при расчёте лопаточных машин (насосов, В реальной жидкости в результате влияниявязкости величина т меньше теоретической, причём эта разница возрастаетпо мере увеличения относит. толщины профиля; значение угла такжеменьше теоретического. Кроме того, с увеличением угла зависимость С _у от (рис. 2) перестаёт быть линейной и величина dC_y/ монотонно убывает, становясь равной нулю при угле атаки к-рому соответствует макс. величина коэф. П. с. С _у макс.Дальнейшее увеличение ведёт к падению Су вследствие отрыва пограничного слоя от верх. С _у макс имеет существ. значение, т. к. чем она больше, тем меньше скорость взлётаи посадки самолёта.

Рис. 2. Зависимость С _у отa.

При больших, но докритич. скоростях, т. М< М _кр ( М _кр- значение числа М набегающего потока, при к-ром вблизи поверхностипрофиля местные значения числа М =1), становится существенной сжимаемостьгаза. Для слабопзогнутых и тонких профилей при малых сжимаемость можно приближённо учесть, положив

При сверхзвуковых скоростях характер обтеканиясущественно меняется. Так, при обтекании плоской пластины идеальным сжимаемымгазом у её передней кромки на верх. поверхности образуются волны разрежения, р _н наниж. поверхности пластины становится больше, чем на верхней (р _в);возникает суммарная сила, нормальная к поверхности пластины, составляющаяк-рой, перпендикулярная к скорости набегающего потока, и есть П. с. Длямалых МП. с. пластины может быть вычислена по ф-ле С _у = Этаф-ла справедлива и для тонких профилей произвольной формы с острой переднейкромкой.

Рис. 3. Схема сверхзвукового обтеканияпластинки: v _в <<> v _н, р _в< р _н; v₂ < v _в, р ₂ р _в;v _н<v₁, р _н р ₁, v₃v _н, р ₃< р _н.

При обтекании тел сложной формы, напр. Лит.: Лойцянский Л. Г., Механикажидкости и газа, 6 изд., М., 1987; Седов Л. И., Механика сплошной среды,4 изд., т. 1 - 2, М., 1983 - 84. р

М. Я. Юделович.