Рис. 2.1. Система координат, связанных с Дельтапланом. Оси: 1 - вертикальная; 2 - продольная; 3 - поперечная

из равновесия, будет сохраняться. Момент рыскания М; при движении Дельтаплана вокруг вертикальной оси создают аэродинамические силы, распределяющиеся неравномерно на двух полукрыльях и стремящиеся вернуть его в исходное положение. Перемещением своего тела пилот вызывает скольжение Дельтаплана, которое приводит к изменению курса, вызванному неодинаковым действием аэродинамических сил на двух полукрыльях.

2.2. ВОЗНИКНОВЕНИЕ ПОДЪЕМНОЙ СИЛЫ

Давайте плотно сомкнем пальцы и открытую ладонь высунем из окна мчащегося автомобиля. Пока ладонь направлена

ребром к потоку встречного воздуха, мы ощущаем небольшую силу сопротивления, но стоит лишь слегка повернуть ее, как кроме силы сопротивления воздуха вдруг появится ощутимая подъемная сила. При дальнейшем повороте ладони подъемная сила и сила сопротивления некоторое время возрастает, а затем происходит резкое

Рис. 2.2. Поляра человеческой ладони

уменьшение подъемной силы. На ладонь, направленную всей плоскостью к ветру, действует только значительная сила сопротивления (рис. 2.2).

Проанализируем этот опыт. Если изобразить в масштабе векторы полной аэродинамической силы К, действующей на ладонь, и соединить их конечные точки, то получим характерную для данного тела и скорости потока поздуха кривую, так называемую поляру. Каждый вектор R обычно делят на составляющие векторы: направленный перпендикулярно к потоку V и вдоль потока X; первый называется подъемной силой, второй - лобовым сопротивлением.

Основной причиной возникновения лобового сопротивления являются завихрения, возникающие за обтекаемым телом (рис. 2.3). На ладони, поставленной ребром против ветра, лобовое сопротивление возникает в первую очередь за счет трущихся, задерживающихся около нее частиц воздуха. На ладонь, поставленную всей поверхностью против ветра, частицы оказывают давление, а за ней возникает область разряжения. Ладонь, поставленную под углом к направлению ветра, поток воздуха отклоняет вниз и изменяет направление движения частиц воздуха. Аэродинамическая сила является результатом противодействия ладони и потока воздуха; обтекая ее, частицы воздуха создают над ней разряжение, а под ней - избыточное давление. Одновременно меняется и сила сопротивления - чем больше угол между направлением потока воздуха и телом, тем больше величина составляющей X, направленной вдоль потока, т. е. больше величина силы сопротивления.

Неровности, шероховатость поверхности тела, помещенного в поток, создают также сопротивление трения, а градиент давлений, перед телом и за ним - профильное сопротивление. Часть профильного сопротивления составляет так называемое индуктивное сопротивление, которое возникает при отклонении потока за крылом и, таким образом, неразрывно связано с образованием подъемной силы. Все остальные виды сопротивления, составляющие полное сопротивление X, не связаны с образованием подъемной силы и с точки зрения полетных характеристик считаются вредными. Значит, аэродинамическая сила R1 (см. рис. 2.2) является сопротивлением трения, а сила R2-профильным сопротивлением. Ни одна из них не вызыввает подъемную силу, поэтому в обоих случаях речь может идти только о вредном сопротивлении. Составляющая Х2 аэродинамической силы R2 содержит вредные сопротивления, и в первую очередь трения, а также профильное, вызываемое градиентом давлений. Так как эта разность в давлениях одновременно участвует в создании подъемной силы, возникающее таким образом профильное сопротивление одновременно является и индуктивным сопротивлением.

Величины подъемной силы и силы сопротивления крыльев можно определить по формулам: