Когда был маленьким и делал эти самолетики, заметил одну любопытную особенность: если сделать самолетик тяп-ляп, то он летит лучше чем самолетик сделанный аккуратно с четко выглаженными углами сгиба. Потом дошло: не надо выглаживать переднюю кромку крыла! Тогда она имитирует аэродинамический профиль крыла настоящего самолета ))
Хочу поделиться одной историей из детства. Мы с братом очень любили делать бумажные самолёты и однажды нашли на чердаке несколько кип (связок) бумажных бланков. Они были чуть меньше А4 формата, и бумага была одновременно тоньше и жестче, чем современная офисная. Мы получили огромные запасы бумаги для экспериментов и складывали самолётики всевозможных конструкций и варьировали места сгибов "классического" варианта. И однажды у меня получился такой экземпляр который в потоке ветра сам стабилизировался, не падал, а наоборот как воздушный змей без уздечки и веревки поднимался вверх. Нам даже пришлось километра два бежать в поле, чтобы найти его. Когда он таки потерял стабильность и упал. Взлетел он на высоту, возможно пятиэтажного дома. Сказать точно трудно, но его уже было трудно увидеть. Такая вот история.
Возможно такое. Я в пионерском лагере, в детстве, видел подобный летательный аппарат. К одному мальчику приехал папа или "кто-то" и сделал штуку, как он назвал "ласточка". Она была похожа на неё, крыло было как-то сложено. При запуске она очень хорошо поднималась, а при малейшем ветерке взлетела к верхушкам деревьев. Я запомнил это на всю жизнь, так мне понравилось.
Ответ на вопрос. На дозвуковых скоростях полета, значительную роль в сопротивлении воздуха играют те самые концевые вихри. При увеличении удлинения крыла, то есть отношения размаха крыла к средней аэродинамической хорде крыла (САХ), роль концевых вихрей уменьшается, а АК увеличивается. При этом увеличивается как коэффициент подьемной силы, так и коэффициент силы сопротивления (но он увеличивается меньше), поэтому при той же массе самолета и мощности двигателя самолет летит медленнее, чтобы силы были уравновешены.
Но при этом тратится меньше горючего на 1 км (тут тоже есть оптимум, поскольку если лететь с околонулевой скоростью, то далеко не улетишь, а горючку потратишь).
Может просто лобовое сопротивление Сx? Меньше скорость - меньше потерь. Больше размах - больше подъемная сила. И большая зависимость от Сх. Всё складывается. А, и Конкордов поэтому же больше нет.
АНТ 25 строился для рекорда дальности. Огромное крыло вмещало в себя очень много топлива и обеспечивало большую подъёмную силу на малой скорости. Так же были проведены испытания по поиску оптимальной скорости и высоты полёта. Я читал книгу Байдукова об этом перелёте и он отдельно отмечает, что обшивка крыла у этого самолёта была двойная. Тогда делали обшивку из гофрированного алюминия, для прочности. На испытаниях один инженер предложил поверх алюминия обтянуть полотном, из-за чего масса самолёта увеличилась, но снижение аэродинамического сопротивления с лихвой компенсировало увеличение массы.
Ответ: медленно он летел потому что поддерживал наивыгоднейшую скорость, которая обеспечивала наименьший расход топлива при наибольшей дальности полёта, Ну а размах был большим для получения наибольшего качества самолета, плюс топливные баки располагались в крыльях.
Спасибо за видео! Тема бумажного самолетика очень интересна на самом деле! Но она далеко не исчерпана. Есть интересные вопросы. Но сначала терминологическое уточнение: глиссада - это условная линия, вдоль которой воздушное судно движется при заходе на посадку, употреблять этот термин в данном случае не корректно, по крайней мере в авиации так никто не скажет. Лучше говорить "линия планирования". Не всякий полёт со снижением есть полёт по глиссаде. А вопрос, который можно обсудить такой: как достигается у бумажного самолётика продольная балансировка, т. е. что заставляет его выдерживать такой угол атаки, а не лететь всё время с нулевым углом атаки (на котором сопротивление будет меньше, а траектория будет не прямолинейной, а плавно, но быстро будет стремиться к отвесной - траектория свободно падающего тела - парабола) либо же с отрицательным углом атаки? По схеме наш самолётик бесхвостка. Но в большой авиации для достижения продольной балансировки бесхвостых применяют специальные меры: s-образный профиль крыла, стреловидность (причём важна не просто стреловидность по передней кромке, а общая стреловидность крыла), отрицательная аэродинамическая или геометрическая крутка крыла. Чаще всего балансировка достигается сочетанием нескольких мер. В нашем же самолëтике ничего этого нет, однако же он явно продольно статически устойчив. Любопытно об этом поговорить. Свой вариант у меня есть)) Ответ на вопрос в ролике: у АНТ-25 высокое аэродинамическое качество, обеспеченное большим удлинением крыла. И малая удельная нагрузка на крыло (отношение массы самолёта к площади крыла). Если коротко, высокое аэродинамическое качество даёт экономичность, а малая нагрузка на крыло обеспечивает полёт на малой скорости, для которого достаточно двигателя относительно небольшой мощности. Но раскрыть тему будет интересно!) Там нужно всё точно и аккуратно делать
"Свой вариант у меня есть))" Другой вариант есть у дельтапланеристов (S-образный профиль). Впрочем, сюда он неприменим, как я себе понимаю. Поэтому попробуем подумать. Из детского опыта припоминается: если самолётик сильно "сунуть", то он кабрирует. Потом, когда из-за этого скорость снижается, то он или летит по прямой, или переходит в пикирование. Пикируя, разгоняется, отчего опять лезет вверх, иногда (от чего это зависит, сейчас будем разбираться) эти колебания довольно сильные. Отгибание задней кромки крыла на эти колебания влияет слабо (на кабрирование или пикирование - ещё как влияет). А некоторые самолётики летят без раскачки по тангажу. Так почему же на высокой скорости он кабрирует, а на малой пикирует? "Мне представляется совсем простая штука." Жёсткость бумажного крыла - она разная: ближе к носу она больше как из-за околотреугольной формы, так и из-за того, что оно сложено из двух слоёв бумаги - в то время как края мало того, что в один слой, так ещё и далеко от "заделки в фюзеляж". Видимо, подъёмная сила выгибает вверх концы крыла, и они начинают работать как руль высоты, отогнутый вверх. А когда скорость снижается, снижается и отгибание концов крыла. Ну а поведение самолётика в плане раскачки, я подозреваю, зависит от жёсткости листа бумаги, из которого он свёрнут. "Отака х-ня, малята." (ц) дiд Панас
@@andrewdronsson9028 Может быть и так. Но нужно иметь в виду, что подъёмная сила зависит от скоростного напора (пропорциональна квадрату скорости). Есть скорость - ползёт вверх, нет скорости - вниз.
@@ИзяШнобельман В некоторых пределах - да, пропорциональна квадрату скорости, это известно. Сила лобового сопротивления тоже пропорциональна квадрату скорости, тоже в некоторых пределах. Но к вопросу устойчивости это имеет малое отношение. Должно быть влияние на угол атаки. Вот такое: чем скорость выше, тем сильнее нос тянет кверху, и наоборот. Тогда, если скорость по какой-то причине снизилась, то самолётик опускает нос и от этого начинает разгоняться. А если вдруг довелось ему разогнаться чрезмерно, то нос должен подниматься сам собой, снижая скорость. Такие вещи делаются конструктивно. А ещё, как я понимаю, надо не просто исполнить то, что я тут написал: чем больше скорость, тем больше подъём носа, должен быть определённый коэффициент пропорциональности, не абы какой. Иначе самолётик будет кидать то вверх, то вниз. Для бумажного самолётика это фигня, там всё равно никого нет... Всё сказанное здесь - под грифом "ИМХО", ибо я ни разу не авиационный специалист.
Коротко и ясно , не ожидал таких тонкостей у простой модели ... Вспомнился случай , когда препод по изысканиям вышел с пипеткой и на её примере показал из чего состоит поток воды в реке , от струйки перешёл к выводу формулы потока жидкости , до сих пор помню ...
Сейчас как раз готовлю лекции для курсантов по аэродинамике! Очень полезный урок. Просто и доходчиво! Для этого нужен талант!!!! Настоящий эксперимент, который каждый может провести дома. Сейчас у всех есть камеры, некоторые в слоумоушен) спасибо!!!!
Во-первых, не 125, а 25. Во-вторых, самолёта было два. Через некоторое время после полёта экипажа Чкалова полетел экипаж Громова на другом самолёте и, кажется, пролетел дальше на юг Америки.
Малая скорость выгодна потому, что лобовое сопротивление при неизменной площади крыла пропорционально квадрату скорости. А площадь крыла увеличивали для повышения аэродинамического качества. В принципе, для большей эффективности и экономии топлива можно было ещё сильнее снизить скорость. Это-бы позволило пролететь на том-же объёме топлива ещё дальше. Но тогда полёт даже на то-же расстояние занял-бы больше времени, что уже проблематично для самих пилотов.
Ещё один важный момент: сильно снижать конструктивную крейсерскую скорость нельзя, т.к. иногда самолёту надо лететь против ветра. 125 км/ч это уже порядка 35 м/с. На большой высоте скорость ветра может легко превосходить это число.
"лобовое сопротивление при неизменной площади крыла пропорционально квадрату скорости." Не совсем так, если я что-то понимаю. При изменении скорости приходится менять угол атаки: чем скорость меньше, тем угол атаки больше, вплоть до сваливания. При изменении угла атаки меняется и лобовое сопротивление: чем он больше, тем больше сопротивление. Так что зависимость не совсем квадратичная, при малых скоростях и, соответственно, большом углу атаки аэродинамическое качество вынужденно падает. Отсюда вывод: у каждого самолёта, планера существует скорость, при которой аэродинамическое качество максимально, эта скорость называется крейсерской. Где она у АНТ-25? Я этого не знаю, гуглить неспортивно. (Вот сейчас допишу ответ и загуглю, какая у АНТ-25 была крейсерская скорость.) Могу лишь предположить, что из-за огромной длины и, соответственно, площади крыла она достаточно низкая.
Про АНТ-25. Изначально рассматривались варианты с двух и трехмоторными схемами. Но для них требовалось количество топлива больше массы самого планера. Туполев решил установить один двигатель, крылья сделать свободнонесущими, а внутри них установить топливные баки. Это по конструкции самолёта. По скорости и длительности полета. Требуется рассмотреть несколько моментов. Первый: двигатель был слаб для "скоростных" полетов, но экономичным и надёжным при устойчивых рабочих оборотах. Чем и был основан его выбор. Второе: тяжелейшие погодные условия, облединение и служная обстановка с облачностью. Тогда всё это доставляло куда больше проблем чем сейчас.
Медленно летел потому, что это была наивыгоднейшая скорость, поскольку максимальное аэродинамическое качество достигается только на одном значении скорости, а удлинение крыла напрямую влияет на перетекающие концевые вихри и чем больше размах крыла - тем ближе значение качества к крылу бесконечного размаха. В современной авиации для борьбы с концевыми вихрями применяются винглеты - вертикальные плоскости на концах крыла. При том же значении размаха крыла установка винглет увеличивает подъемную силу, не увеличивая при этом значительно лобовое сопротивление, что улучшает эксплуатацию самолета на земле, не изменяя габариты самолета и уменьшает нагрузку на лонжероны крыла в сравнении с крылом большего размаха.
Винглеты не увеличивает подъёмную силу . Винглеты производят силу направленную вперёд , котороя векторно вычитается из силы аэродинамического сопротивления и так его снижает чуть , чуть . Снижение настолько мало , что конструктора не заморачивается ставить винглеты на самолётах летающих на ближних и средних расстояниях , считая это неэффективно. ruclips.net/video/7rA2stj3tRU/видео.html
Как Вы заметили аэродинамическое качество зависит от скорости. Но достигается оно не на медленной, скорости минимального снижения, а слегка повышенной. Это связанно с тем что при повышении угла атаки сопротивление растет нелинейно и выгоднее летать не на максимальной подъемной силе, а на ее половине. В зависимости от профиля максимальное аэродинамическое качество может приходиться на большие или маленькие углы атаки.
В детстве с такими самолетиками играли чуть ли не все (пацаны, по крайней мере). Но мало кто задавался его свойствами и особенностями полета. При "стандартной" выкройке летает такой самолётик довольно медленно. При попытке придать ему ускорения при пуске, делает резкий взлет, может даже сделать мертвую петлю. Чтобы ускорить полет, нужно перевести его в пологое пикирование - закрепить в утяжеленной носовой части небольшой грузик. Тогда при резком пуске он переходит в горизонтальный полет (как дротик в дартс). После потери скорости опускает нос и пикирует. Едем дальше : я из таких самолётиков - мини ракетопланы делал, устанавливая самодельный двигатель (из газеты пропитанной натриевой селитрой) с небольшой тягой и горением на 10-15 секунд. Поначалу проблема была с центровкой : при негорящем двигателе настраивал планирование, как на пустом. В этом была ошибка - после запуска двигателя тяга ставила самолётик почти вертикально носом вверх, он замирал в воздухе до выгорания двигателя, после чего делал переворот через смену и почти вертикально пикировал к земле. Потом стал смещать двигатель ближе к носу, чтобы без тяги получалось пикирование с углом около 25-30°. Когда запускал двигатель и отправлял в полет - ракетоплан летел горизонтально или с небольшим снижением. Вот это было интереснее всего. Скорость полета несколько метров в секунду в зависимости от величины тяги. Тяга несколько грамм. Такой тяги не хватало даже для вертикального взлета этого двигателя. Самолетику - хватало для полета.
Для дальности полета такой большой планер, для аэродинамического качества и мотор кажется один всего был для экономичности расхода, больше топлива можно взять
длинные крылья ему нужны чтобы увеличить подьемную силу. и больше планировать, чем лететь за счет тяги двигателя. так уменьшается расход топлива и лететь можно дольше. Если скорость самолета будет слишком большой, то слишком большой будет подьемная сила и самолет не будет держать нужную высоту.
Большое относительное удлинение крыла (квадрат размаха/площадь крыла) уменьшает индуктивное сопротивление. А увеличение площади крыла (уменьшение нагрузки на крыло) при сохранении удлинения и массы самолета уменьшает абсолютное значение мощности, необходимой для полета на наивыгоднейшем угле атаки. Поэтому имеем огромный размах крыла, который только прочностью, скорее всего и ограничивался. Самый яркий пример - мускулолеты с огромным удлинением, очень маленькой нагрузкой на крыло и скоростью пешехода.
Размах большой потому что подъёмная сила зависит от площади, а коэффициент от удлинения, скорость низкая из за низкой стреловидности, это снижает потребную тягу. Спасибо огромное за Ваши видео
К предыдущим комментариям про динамику полёта с конструкторской точки зрения могу добавить, что при большем размере крыла внутрь него очевидно можно налить больше топлива. Сейчас на большинстве самолётов в т.ч. внутренне пространство крыла используется как дополнительный топливный бак, что не только увеличивает максимальную дальность полёта, но и благодаря весу топлива в крыле также помогает разгрузить крыло, изгибающееся вверх под действием аэродинамической силы.
золотая середина (треугольник) - вес (количество топлива), аэродинамическая составляющая (ширина крыла), скорость (мощность и кпд двигателей). Много веса - мало пролетим; большое крыло - полетим медленно, большая скорость - сопротивление воздуха и расход топлива. Поэтому для каждой задачи - свой самолёт. :)
Большой размах крыла для того, чтобы увеличить аэродинамическое качество самолёта, и тем самым пролететь больше расстояние при малых расходах топлива. При таком размахе можно планировать дольше, чем если размах крыла меньше... Я так думаю...
Есть некоторые уточнения. Глиссадой в авиации называют угол снижения самолета при заходе на посадку. в остальных случаях более корректно говорить про угол снижения ,планирования или пикирования. в ролике не рассмотрен механизм образования подьемной силы это минус. Аэродинамическое качество увеличивается при увеличении удлиннения крыла за счет уменьшения влияния концевых вихрей на крыло в целом, однако при этом уменьшаются и углы атаки на которых происходит срыв потока на верхней поверхности крыла. в целом тема очень интересная и имеющая много нюансов, кратко обсуждать ее практически невозможно ,поскольку о чем то существенном будет не сказано!
Спасибо за очередной интересный ролик! Вы слишком упростили картину распределения сил. Хотя для планера (ну в смысле без наличия тяги двигателя) пойдет. ))) Аэродинамические силы прикладываются не к центру масс, а к центру давления. Взаиморасположение центра масс и центра давления летательного аппарата определяет его статическую устойчивость. У "самолётиков" центр давления находится позади центра массы и они статически устойчивы. Там есть ещё крутящий момент за счёт расстояния между центрами масс и давления. У баллистической ракеты центр давления впереди центра масс и она статически неустойчива. То есть без системы управления кувыркается (что видно на видео неудачных стартов).
У меня два варианта: чтобы пролететь на относительно небольшом самолёте такое растение на одной заправке нужно было сильно экономить топливо. Пилот мог набрать высоту и заглушить двигатель. А дальше большой размах крыльев дала бы возможность планировать дольше чем обычные самолёты. Так большую часть пути самолёт мог планировать не тратя топливо. Второй вариант двигатель был экономным, с малыми оборотами, так можно было бы пролететь большое расстояние с относительно небольшими затратами на топливо, а размах крыла не давало бы сорваться на небольшой скорости. Был одноместный планер с огромным размахом крыльев и с винтом которого крутил пилот как на велосипеде.
Он как компас. Он летел вдоль меридиана рядом с северным полюсом. На него должно действовать магнитное поле земли. Летел он медленно, чтобы его не закручивало. Размах крыла большой, так как момент инерции у длинного крыла больше. На него действовали магнитные силы и силы создаваемые винтом. Если бы он летел быстро, на него действовала бы большая магнитная сила в противоположную сторону от поворота крыла со стороны винта.
Хотелось бы получить ссылки на источники, откуда вы взяли АК 15-20 для современных самолетов и ~50 для планеров. Потому что, насколько мне известено, для современных гражданских самолетов характерно АК 10-12, а для планеров ~20, но никак не 50.
Ну, во-первых, настолько я знаю, в крыльях самолетов размещают топливные баки... Но а кроме того, большой размах крыльев означает хорошее планирование самолета, что снижает потребление топлива. В те времена, как я помню из истории перелета, лётчики всеми силами экономили именно топливо.
В детстве залазили на башню прожекторного освещения заброшенного леспромхоза высотой с 9 этажный дом и запускали оттуда самолетики. Соревнуясь у кого дальше улетит самолет я каждый раз обыгрывал приятеля. Он недоумевал как это у меня получается. Секрет был прост: на кромке крыла я делал профиль и, если удачно попадал в поток, моя поделка улетала далеко за горизонт в сторону города на радость дворникам))
АНТ-25 это -- "дальность, экономичность (которая "не любит" высоких скоростей) и безопасность (мотор-то -- один)". Поэтому, НАВЕРНОЕ, Андрей Николаевич и выбрал "планер фрегата" : узкое, длинное крыло (фрегат, как известно, летает очень далеко).
Этот вопрос меня замучил! Сделайте пожалуйста сравнение плоского крыла и крыла аэродинамического профиля. Я так понял, что разница в их работе принципиальная.
Экономия топлива, самолёт всё же рекордный. Кстати, примерно так же выглядит турецкий байрактар - зато он может зависать над чужими позициями более чем сутки. И скорости у него сходные - 130 км/ч крейсерская, 220 максимальная.
Видел я этот АНТ-25. Огромное удлинение крыла (отношение размаха к средней аэродинамической хорде)! Соответственно, небольшое перетекание воздуха на концах крыла, небольшие потери на образование вихрей, больше аэродинамическое качество, нежели у самолётов с меньшим удлинением крыла. (Винглетов, или концевых шайб, тогда, наверно, ещё не придумали, или же Туполев по каким-то причинам их не установил.) Понятно, что чем больше аэродинамическое качество, тем меньше нужна тяга, меньше расходуется топлива, что как раз и нужно для длительного перелёта в США через полюс, где нет заправочных станций. Ну и в больших крыльевых баках много топлива разместится. Теперь о скорости. Понятно, что в зависимости от скорости - а именно, чем больше, тем больше - меняются и силы, подъёмная и лобового сопротивления. Зачем нам наращивать подъёмную силу, если высота полёта не меняется? Не надо нам этого. Значит, при увеличении скорости придётся снижать угол атаки. Лобовое сопротивление от угла атаки тоже зависит, но, как я себе понимаю, не очень пропорционально зависимости подъёмной силы от этого угла. А раз так, то где-то есть наилучший с точки зрения аэродинамического качества угол атаки - который, напомним сами себе, свой для каждой скорости полёта. Скорость, на которой этот угол атаки оптимален, то есть где аэродинамическое качество максимально, называется крейсерской скоростью и лететь на ней наиболее экономично. Есть одна тонкость: по мере расходования топлива наверняка и крейсерская скорость изменится. Вероятно, у Чкалова-Байдукова-Белякова и Громова-Юмашева-Данилина на их самолётах были таблицы, которые помогали им выбирать скорость, когда они летали на дальнобой.
@@Dmitry_Slitinsky Разумно. Чем выше, тем меньше плотность воздуха. Тем меньше и лобовое сопротивление, а то, что подъёмная сила уменьшилась - так и вес тоже из-за сожжённого топлива и, кстати, съеденных запасов. Всё сходится.
чтоб экономить топливо. подъёмная сила зависит от скорости и площади. чем меньше скорость тем экономичнее, но меньше подъёмная сила. вот эту потерю и компенсируют большей площадью. закрылки у современных самолётов именно для этого
Проведите еще один эксперимент про устойчивость. Есть придать крыльям поперечный угол так, что законцовки крыльев будут приподняты вверх относительно глризонта при виде спереди, то самолетик будет более устойчив по крену, чем если законцовки будут загнуты вниз. Заодно еще ролик с объяснением сделаете.
Финальный вопрос можно спроецировать и на современность: когда запускали самолёт на солнечных батареях, то ждали погоду, чтобы ветер не сдул его в противоположное направление от необходимого )
В вопросе есть подсказка, что это планер с мотором. При медлннной скорсти возможно часть пути лететь как планер с выкл. Мотором. Поднимаясь выше и парить находя воздушные потоки по курсу. При такой работе мотора меньше внешний нагрев, а значит меньше возможность обледенения. Двойная общивка тоже этому способствовала.
Большие крылья - большая подъёмная сила, полагаю. Для такого самолёта важно, сколько топлива он может нести. А значит нужна большая подъёмная сила. А скорость маленькая из-за большого индуктивного сопротивления крыла. Было бы крыло меньше, самолёт летел бы быстрее. Но смог бы взять меньше топлива.
Андрей, не могли бы Вы в следующем видео разъяснить, как тормозят концевые вихри крыло самолёта. Только не с точки зрения энергии, а с точки зрения распределения сил на крыле, как мы с Вами любим)
концевые вихри не тормозят летательный аппарат непосредственно, а снижают подъемную силу, из-за перетекания воздуха с нижней стороны крыла на верхнюю, в результате чего давление снизу уменьшается, а сверху, наоборот, увеличивается. Для компенсации падения подъемной силы приходится либо увеличивать скорость полета, либо площадь крыла, либо угол атаки. Во всех случаях лобовое сопротивление возрастает.
Каждый самолетик ведет себя по разному. Делали много и пускали. Все по разному летят. Чаще срывается в плоский штопор. А иногда вдруг начинает делает непредсказуемые пируэты с поворотами в разные стороны, а иногда и набором высоты.
Наверное большой размах крыла для экономии топлива. Не нужно создавать большую тягу винтом. К тому же над северным полюсом атмосфера более разряженная и набегающий паток воздуха не такой эффективный.
Бумажный самолетик входит в один вариант аэродинамического равновесия. Однако управляемые планеры, могут лететь с большей или меньшей скоростью, у этих режимов качество перетекает от случая медленного полета, когда преобладает сопротивление крыла на больших углах атаки (индуктивное сопротивление) - до случая быстрого полета, когда преобладает высокое сопротивление давления на обтекаемые поверхности с фронта и боковое трение, увеличенные по квадратичной закономерности. Так что удлинённое крыло дает возможность идти на небольшой скорости с небольшим углом атаки, а значит, с минимальным сопротивлением индуктивным и скоростным.
Самолетик из обычной тетрадной страницы летает намного лучше, чем из офисной бумаги А4. В детстве много экспериментировал с такими самолетиками. Даже приделывал к нему миниатюрный резиномотор. Летал неплохо с набором высоты, но трудно было скомпенсировать реакцию вращающегося винта.
На миг 29 специально сделан наплыв крыла, чтоб создать такой вихрь. Он же даёт чудовищное сопротивление, но вихревой поток хорошо держится верхней поверхности крыла, поэтому углы атаки у него до 30гр. Я тоже любитель позапускать самллетики)) у них тоже угол атаки доходит до таких цифр.
Увеличенный размах крыла дает дает лучшие "планирующие свойства", а относительно не высокая скорость чтоб не оторвало эти самые крылья встречным потоком. Так же не высокая скорость снижает расход топлива. Все это дает возможность длинных и экономичных перелетов
Нарисовался вопрос. Повышается ли значительно давление воздуха на плоскость ВПП, непосредственно под фюзеляжем и крыльями при взлете самолета, после отрыва от поверхности, пока он еще на малой высоте, сравнимой с высотой самого самолета? Было б интересно измерить это на практике, ну и теоретическая выкладка тоже
А как бы заказать чашечку с вашим мерчем? (такую как в ролике была) Монетизацию сняли, а канал классный, чашка опять же.. :-) СПАСИБО!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!
Здравствуйте, спасибо за интересное видео. Что касается ответа на вопрос, то есть следующие мысли. Скорость была низкой для уменьшения сопротивления, а большая площадь крыла нужна была для создания огромной подъемной силы, чтобы взять на борт необходимое количество топлива для преодоления 9000км.
используя большую площадь крыла можно снизить угол атаки (при той же подъемной силе) и это снизит лобовое сопротивление. с другой стороны высокая скорость позволила бы так же снизить угол атаки. но видимо лобовое сопротивление растет квадратично от скорости а от увеличения площади линейно. и низкая скорость это компромисс. широкие крылья скорее всего от завихрений. так же удлинение крыльев требует меньше конструктивных доработок чем расширение.
Как раз наоборот, удлинение конструктивно сложнее уширения, но оно того стоит. Широкое крыло с коротким размахом даёт меньше подъёмной силы из-за потерь на индукционное сопротивление, чем длинное узкое крыло той же площади. Но длинное крыло сложнее сделать равнопрочным, кроме того, управление креном тем сложнее, чем больше хорда крыла со стороны законцовок (шире на концах) как за счёт момента инерции, так и за счёт парусности. Поэтому прибегают к компромиссу, сужая крыло к концам.
помню в детстве, мы капали воск из всечи на хвост самолёта... так, чуть-чуть... давали огромное, на то время силу, когда кидали его... самолёт летал дольше, чем самолётик, выпущенный без воска, с таким же усилием... проэкспериментируйте... 🤔
Ответ на вопрос: самалёт летел медленно из-за большого размаха крыла у которого площадь куда больше по сравнению с обычным самалётом и ещё такое крыло создаёт большее сопротивление из-за своего размера но зато обладает большим аэродиномическим качеством благодаря чему дольше держится в воздухе и меньше теряет высоту но из-за своего размера и площади непозваляет разагнаться до большой скорости в противном случае если даже и получится разогнать подобный планер до большой скорости то давление на крыло будет очень большим из-за набегающего потока воздуха в следствии чего крыло невыдержит нагрузки и развалится этот эффект называют порог Флаттера
Понимаю что ролик вышел уже давно но все таки дам свой ответ на заключительный вопрос. Сила лобового сопротивления пропорциональна v^2(при сверхзвуке уже v^3 но АНТ-25 на такие скоростя не способен). Тоисть чем медленнее самолет летит тем он полетит дальше при том же запасе топлива. Но и подъемная сила тоже пропорциональна v^2. Именно поэтому у АНТ-25 такие огромные крылья. При небольших скоростях подъемная сила с каждого м^2 крыла будет небольшой следовательно единственный выход сделать большие по площади крылья.
Длительное парение зависит от расположения центра тяжести? Возможно, что Самолёт АНТ 24 был спроектирован таким образом, чтобы во время полета поддерживался оптимальный центр тяжести с учётом расхода топлива в секционных баках.
Здравствуйте, Андрей. Часто смотрю ваши ролики. Очень классный проект. Хочу предложить вам рассмотреть еще один мысленный эксперимент провести и объяснить. Я его придумал еще во втором классе, а уже и школу закончил, и университет и до сих пор могу с трудом его объяснить. Предположим, вы едете на машине 100 км/ч. Все это время у вас на заднем сидении сидела ... ну допустим колибри. И вот на скорости она взлетает в воздух и зависает. Вопрос. Ударится ли в конечном итоге муха о заднее стекло автомобиля или будет спокойно летать как в неподвижной машине. И второй вопрос. Будет ли отличаться это поведение если машина будет ехать равномерно и прямолинейно и если машина будет разгоняться? P.S. я предполагаю, что если машина будет ехать прямолинейно/равномерно, то поведение будет как в неподвижной системе (насколько помню из школьного курса физики, находясь в инерциальной системе координат никакими экспериментами нельзя выяснить, покоится ли она или движется равномерно), а если будет разгоняться - тогда ее снесет, ведь горизонтальная скорость колибри относительно земли останется одинаковой, а машина в этот момент увеличит скорость. Но хотелось бы увидеть / прочитать ваши комментарии
Вот эти самые вихри и есть причина. При меньшей скорости полета- вихрей меньше. Следовательно- меньше индуктивное сопротивление)))) . А размах для того, чтобы нести ту массу самолёта, необходимую для такой дальности перелета. Я так думаю)) на современных самолётах законцовки крыльев как раз для уменьшения вихрей (индуктивного сопротивления). Есть ещё вихревая теория крыла Н.Е. Жуковского, но я пока в ней не сильно разобрался)))
Сопротивление, аэродинамическое сопротивление, от скорости растёт нелинейно, т.е. увеличивая скорость вдвое сопротивление возрастает не вдвое, если речь о скоростях выше 30км/ч. Поэтому, чтобы сэкономить топливо увеличивали подъёмную силу за счёт увеличения площади крыла крыла и уменьшения скорости полёта. Для справки, чтобы ехать на своём обтекаемом шоссейном велосипеде в "велоприкиде" со скоростью 25км/ч мне нужно развивать жалкие 82Вт, 35км/ч - уже солидные 222Вт, а вот чтобы поддерживать 45км/ч я должен выдавать 464Вт. Так же и тут, уменьшили скорость, чтобы не тратить 100500Дж на перемешивание воздуха, и увеличили площадь крыла, чтобы не потерять подъёмную силу.
Сопротивление воздуха имеет квадратичную пропорциональностьV^2, следовательно чем медленее полет, тем меньше потеря скорости на единицу расстояния. Т.к. делим на t, то с снижением скорости в n раз мы уменьшаем потери на расстояние в n^0,5 раз. С другой стороны, воздушный винт профилей 30-х гг прошлого века имел максимум эффективности на единицу топлива где-то на скоростях 250 км/ч. В итоге у нас есть линейная зависимость потерь от скорости и (в ближайшем упрощении) перевернутая парабола. Примерно на точке их пересечения будет оптимальная(по топливу) скорость. Можно конечно взять совсем низкоскоростной воздушный винт, но там и затраты на подъем самолета(ветер никто не отменял) будут высокие, и крыло придется делать больше, что приведет к увеличению массы и потере накопленной эффективности. Увеличение длины крыла уменьшает процент затрат на вихревые потоки и увеличивает аэродинамическое качество. Как-то так
С чкаловьім все ясно. Чтоб пролететь так далеко без дозаправки надо снижать скорость, т.к. аєродинамическое сопротивление пропорционально кубу скорости. А на малой скорости должно бьіть вьісокое еєродинамическое качество как у планера чтоб не упасть
А вот, кстати, вопрос, если авторы ролика читают комментарии... "можно считать, что наш самолет находится в покое, а перемещается воздух..." Вспомнился рассказ, напечатанный где-то в одном из детских научных журналов. В параллельной вселенной изобретатель принес в патентную комиссию ПЕРВЫЙ в их истории велосипед.Комиссия выслушала изобретателя, сказала: "примем, что этот механизм стоИт на месте, а двигается среда вокруг него", и начали все вместе ходить вдоль пытавшегося удержать на велосипеде равновесие изобретателе. Тот удержаться на месте не смог, и упал. Комиссия ему патент не выдала, и запретила строить его. Так их история пошла по совершено другому пути...
Расскажите пожалуйста, как работает обычная присоска. Какие именно силы воздействуют на неё. Желательно с проведением опыта, с указанием площади присоски и массы груза. Штука вроде простая и примитивная, но не все знают как именно она работает )
полет на большой скорости - энергозатратный, поскольку горизон-ная составляющая аэродин-кой силы (аэродин. сопротивление) проп-на *квадрату* воздушной скорости, и, следовательно, на преодоление этого сопротивления (трения о воздух) потребуется много доп. топлива, которого и так на путь 9000 км нужно очень немало! паентаму, чтобы одолеть столь большое расстояние, лететь следует как можно медленнее, и это сущ-но сэкономит керосин, и не нужно будет им по-чудовищному перегружать самолет. Но чтобы медленно лететь, нужно либо увеличить площадь крыла, либо подзагнуть его профиль, что, хоть и не квадратично, но тоже повышает потери на трение о воздух. и тогда у констр-ров остается лишь один путь - увеличивать проп-но длину и ширину крыла, тем самым увеличивая подъемную силу, необходимую в т.ч. и для перевозки доп. массы керосина для суперсверхдальних перелетов
Спасибо за ролик, случайно наткнулся, это было интересно. А ответ на ваш вопрос... мне кажется что всё может быть довольно просто, самолёт выполнен в виде планера по тому, что при сверхнизких температурах арктики двигатель не имея должной защиты просто глох, из за чего часть пути приходилось преодолевать за счёт уже набранной скорости?
![Самая простая нерешённая задача - гипотеза Коллатца [Veritasium]](http://i.ytimg.com/vi/QgzBDZwanWA/mqdefault.jpg)
![BLACK BAG - Official Trailer [HD] - Only in Theaters March 14](http://i.ytimg.com/vi/Du0Xp8WX_7I/mqdefault.jpg)
Когда был маленьким и делал эти самолетики, заметил одну любопытную особенность: если сделать самолетик тяп-ляп, то он летит лучше чем самолетик сделанный аккуратно с четко выглаженными углами сгиба.
Потом дошло: не надо выглаживать переднюю кромку крыла! Тогда она имитирует аэродинамический профиль крыла настоящего самолета ))
особенность аэродинамики малых скоростей! когда турбулентный пограничный слой предпочтительнее ламинарного. поскольку создаёт меньшее сопротивление.
Хочу поделиться одной историей из детства. Мы с братом очень любили делать бумажные самолёты и однажды нашли на чердаке несколько кип (связок) бумажных бланков. Они были чуть меньше А4 формата, и бумага была одновременно тоньше и жестче, чем современная офисная.
Мы получили огромные запасы бумаги для экспериментов и складывали самолётики всевозможных конструкций и варьировали места сгибов "классического" варианта. И однажды у меня получился такой экземпляр который в потоке ветра сам стабилизировался, не падал, а наоборот как воздушный змей без уздечки и веревки поднимался вверх. Нам даже пришлось километра два бежать в поле, чтобы найти его. Когда он таки потерял стабильность и упал. Взлетел он на высоту, возможно пятиэтажного дома. Сказать точно трудно, но его уже было трудно увидеть.
Такая вот история.
Класс! Представляю, сколько радости было.
@@alexeya4787 Да и удивления, что так можно.
Сделай видео про тот самолëт, как ты его создал. Интересно посмотреть как он выглядит и попробовать сделать такой же.
@@milkwar6150 не думаю, больше похоже на преувеличенную небылицу.
Возможно такое. Я в пионерском лагере, в детстве, видел подобный летательный аппарат. К одному мальчику приехал папа или "кто-то" и сделал штуку, как он назвал "ласточка". Она была похожа на неё, крыло было как-то сложено. При запуске она очень хорошо поднималась, а при малейшем ветерке взлетела к верхушкам деревьев. Я запомнил это на всю жизнь, так мне понравилось.
Ответ на вопрос. На дозвуковых скоростях полета, значительную роль в сопротивлении воздуха играют те самые концевые вихри. При увеличении удлинения крыла, то есть отношения размаха крыла к средней аэродинамической хорде крыла (САХ), роль концевых вихрей уменьшается, а АК увеличивается. При этом увеличивается как коэффициент подьемной силы, так и коэффициент силы сопротивления (но он увеличивается меньше), поэтому при той же массе самолета и мощности двигателя самолет летит медленнее, чтобы силы были уравновешены.
Но при этом тратится меньше горючего на 1 км (тут тоже есть оптимум, поскольку если лететь с околонулевой скоростью, то далеко не улетишь, а горючку потратишь).
Нихуя не понимаю, но звучит красиво
Может просто лобовое сопротивление Сx? Меньше скорость - меньше потерь. Больше размах - больше подъемная сила. И большая зависимость от Сх. Всё складывается. А, и Конкордов поэтому же больше нет.
АНТ 25 строился для рекорда дальности. Огромное крыло вмещало в себя очень много топлива и обеспечивало большую подъёмную силу на малой скорости. Так же были проведены испытания по поиску оптимальной скорости и высоты полёта. Я читал книгу Байдукова об этом перелёте и он отдельно отмечает, что обшивка крыла у этого самолёта была двойная. Тогда делали обшивку из гофрированного алюминия, для прочности. На испытаниях один инженер предложил поверх алюминия обтянуть полотном, из-за чего масса самолёта увеличилась, но снижение аэродинамического сопротивления с лихвой компенсировало увеличение массы.
Ответ: медленно он летел потому что поддерживал наивыгоднейшую скорость, которая обеспечивала наименьший расход топлива при наибольшей дальности полёта,
Ну а размах был большим для получения наибольшего качества самолета, плюс топливные баки располагались в крыльях.
Спасибо за видео! Тема бумажного самолетика очень интересна на самом деле! Но она далеко не исчерпана. Есть интересные вопросы. Но сначала терминологическое уточнение: глиссада - это условная линия, вдоль которой воздушное судно движется при заходе на посадку, употреблять этот термин в данном случае не корректно, по крайней мере в авиации так никто не скажет. Лучше говорить "линия планирования". Не всякий полёт со снижением есть полёт по глиссаде. А вопрос, который можно обсудить такой: как достигается у бумажного самолётика продольная балансировка, т. е. что заставляет его выдерживать такой угол атаки, а не лететь всё время с нулевым углом атаки (на котором сопротивление будет меньше, а траектория будет не прямолинейной, а плавно, но быстро будет стремиться к отвесной - траектория свободно падающего тела - парабола) либо же с отрицательным углом атаки? По схеме наш самолётик бесхвостка. Но в большой авиации для достижения продольной балансировки бесхвостых применяют специальные меры: s-образный профиль крыла, стреловидность (причём важна не просто стреловидность по передней кромке, а общая стреловидность крыла), отрицательная аэродинамическая или геометрическая крутка крыла. Чаще всего балансировка достигается сочетанием нескольких мер. В нашем же самолëтике ничего этого нет, однако же он явно продольно статически устойчив. Любопытно об этом поговорить. Свой вариант у меня есть)) Ответ на вопрос в ролике: у АНТ-25 высокое аэродинамическое качество, обеспеченное большим удлинением крыла. И малая удельная нагрузка на крыло (отношение массы самолёта к площади крыла). Если коротко, высокое аэродинамическое качество даёт экономичность, а малая нагрузка на крыло обеспечивает полёт на малой скорости, для которого достаточно двигателя относительно небольшой мощности. Но раскрыть тему будет интересно!) Там нужно всё точно и аккуратно делать
Согласен
"Свой вариант у меня есть))"
Другой вариант есть у дельтапланеристов (S-образный профиль). Впрочем, сюда он неприменим, как я себе понимаю. Поэтому попробуем подумать. Из детского опыта припоминается: если самолётик сильно "сунуть", то он кабрирует. Потом, когда из-за этого скорость снижается, то он или летит по прямой, или переходит в пикирование. Пикируя, разгоняется, отчего опять лезет вверх, иногда (от чего это зависит, сейчас будем разбираться) эти колебания довольно сильные. Отгибание задней кромки крыла на эти колебания влияет слабо (на кабрирование или пикирование - ещё как влияет). А некоторые самолётики летят без раскачки по тангажу.
Так почему же на высокой скорости он кабрирует, а на малой пикирует? "Мне представляется совсем простая штука." Жёсткость бумажного крыла - она разная: ближе к носу она больше как из-за околотреугольной формы, так и из-за того, что оно сложено из двух слоёв бумаги - в то время как края мало того, что в один слой, так ещё и далеко от "заделки в фюзеляж". Видимо, подъёмная сила выгибает вверх концы крыла, и они начинают работать как руль высоты, отогнутый вверх. А когда скорость снижается, снижается и отгибание концов крыла. Ну а поведение самолётика в плане раскачки, я подозреваю, зависит от жёсткости листа бумаги, из которого он свёрнут. "Отака х-ня, малята." (ц) дiд Панас
@@andrewdronsson9028 Может быть и так. Но нужно иметь в виду, что подъёмная сила зависит от скоростного напора (пропорциональна квадрату скорости). Есть скорость - ползёт вверх, нет скорости - вниз.
@@ИзяШнобельман В некоторых пределах - да, пропорциональна квадрату скорости, это известно. Сила лобового сопротивления тоже пропорциональна квадрату скорости, тоже в некоторых пределах. Но к вопросу устойчивости это имеет малое отношение. Должно быть влияние на угол атаки. Вот такое: чем скорость выше, тем сильнее нос тянет кверху, и наоборот. Тогда, если скорость по какой-то причине снизилась, то самолётик опускает нос и от этого начинает разгоняться. А если вдруг довелось ему разогнаться чрезмерно, то нос должен подниматься сам собой, снижая скорость. Такие вещи делаются конструктивно. А ещё, как я понимаю, надо не просто исполнить то, что я тут написал: чем больше скорость, тем больше подъём носа, должен быть определённый коэффициент пропорциональности, не абы какой. Иначе самолётик будет кидать то вверх, то вниз. Для бумажного самолётика это фигня, там всё равно никого нет...
Всё сказанное здесь - под грифом "ИМХО", ибо я ни разу не авиационный специалист.
Коротко и ясно , не ожидал таких тонкостей у простой модели ...
Вспомнился случай , когда препод по изысканиям вышел с пипеткой и на её примере показал из чего состоит поток воды в реке , от струйки перешёл к выводу формулы потока жидкости , до сих пор помню ...
Сейчас как раз готовлю лекции для курсантов по аэродинамике! Очень полезный урок. Просто и доходчиво! Для этого нужен талант!!!! Настоящий эксперимент, который каждый может провести дома. Сейчас у всех есть камеры, некоторые в слоумоушен) спасибо!!!!
Молодцы.
Абсолютно точно, выверено, без лишних слов.
Как и у беспилотников- малая скорость, но потрясающая продолжительность полёта)))
Спасибо Вам! Вы интересный и добрый человек! Пример для всех учителей!
По АНТ-125 - большие проблемы с обледенением были + большая масса - отсюда и низкая скорость. Но они справились! Все трое герои!
Во-первых, не 125, а 25. Во-вторых, самолёта было два. Через некоторое время после полёта экипажа Чкалова полетел экипаж Громова на другом самолёте и, кажется, пролетел дальше на юг Америки.
Небольшая скорость самолета сделана для экономного расхода топлива.
Малая скорость выгодна потому, что лобовое сопротивление при неизменной площади крыла пропорционально квадрату скорости. А площадь крыла увеличивали для повышения аэродинамического качества. В принципе, для большей эффективности и экономии топлива можно было ещё сильнее снизить скорость. Это-бы позволило пролететь на том-же объёме топлива ещё дальше. Но тогда полёт даже на то-же расстояние занял-бы больше времени, что уже проблематично для самих пилотов.
Очень интересно но ни*уя не понял)))
Ещё один важный момент: сильно снижать конструктивную крейсерскую скорость нельзя, т.к. иногда самолёту надо лететь против ветра. 125 км/ч это уже порядка 35 м/с.
На большой высоте скорость ветра может легко превосходить это число.
"лобовое сопротивление при неизменной площади крыла пропорционально квадрату скорости."
Не совсем так, если я что-то понимаю. При изменении скорости приходится менять угол атаки: чем скорость меньше, тем угол атаки больше, вплоть до сваливания. При изменении угла атаки меняется и лобовое сопротивление: чем он больше, тем больше сопротивление. Так что зависимость не совсем квадратичная, при малых скоростях и, соответственно, большом углу атаки аэродинамическое качество вынужденно падает. Отсюда вывод: у каждого самолёта, планера существует скорость, при которой аэродинамическое качество максимально, эта скорость называется крейсерской. Где она у АНТ-25? Я этого не знаю, гуглить неспортивно. (Вот сейчас допишу ответ и загуглю, какая у АНТ-25 была крейсерская скорость.) Могу лишь предположить, что из-за огромной длины и, соответственно, площади крыла она достаточно низкая.
Про АНТ-25. Изначально рассматривались варианты с двух и трехмоторными схемами. Но для них требовалось количество топлива больше массы самого планера. Туполев решил установить один двигатель, крылья сделать свободнонесущими, а внутри них установить топливные баки. Это по конструкции самолёта.
По скорости и длительности полета. Требуется рассмотреть несколько моментов. Первый: двигатель был слаб для "скоростных" полетов, но экономичным и надёжным при устойчивых рабочих оборотах. Чем и был основан его выбор.
Второе: тяжелейшие погодные условия, облединение и служная обстановка с облачностью. Тогда всё это доставляло куда больше проблем чем сейчас.
Медленно летел потому, что это была наивыгоднейшая скорость, поскольку максимальное аэродинамическое качество достигается только на одном значении скорости, а удлинение крыла напрямую влияет на перетекающие концевые вихри и чем больше размах крыла - тем ближе значение качества к крылу бесконечного размаха. В современной авиации для борьбы с концевыми вихрями применяются винглеты - вертикальные плоскости на концах крыла. При том же значении размаха крыла установка винглет увеличивает подъемную силу, не увеличивая при этом значительно лобовое сопротивление, что улучшает эксплуатацию самолета на земле, не изменяя габариты самолета и уменьшает нагрузку на лонжероны крыла в сравнении с крылом большего размаха.
Винглеты не увеличивает подъёмную силу . Винглеты производят силу направленную вперёд , котороя векторно вычитается из силы аэродинамического сопротивления и так его снижает чуть , чуть . Снижение настолько мало , что конструктора не заморачивается ставить винглеты на самолётах летающих на ближних и средних расстояниях , считая это неэффективно.
ruclips.net/video/7rA2stj3tRU/видео.html
Как Вы заметили аэродинамическое качество зависит от скорости. Но достигается оно не на медленной, скорости минимального снижения, а слегка повышенной.
Это связанно с тем что при повышении угла атаки сопротивление растет нелинейно и выгоднее летать не на максимальной подъемной силе, а на ее половине. В зависимости от профиля максимальное аэродинамическое качество может приходиться на большие или маленькие углы атаки.
@@flappingflight8537 это совершенно не верно
@@blackseasailing8672 что конкретно ?
@@flappingflight8537 про роль винглетов,про силу,действующую "вперёд",которая на них возникает. Это вообще не так
Так приятно видеть вас без очков, рад что наука научилась лечить многие болячки )
Мне бы в щколе так объясняли, то глядишь, и я бы стал летчиком . Замечательный урок! Так продолжать.
... Или -- авиаконструктором !
Ждал Бернулли, не дождался ))
И про центр масс бумажного самолётика относительно фокуса не сказали )
Как говорится: тише -едешь- летишь - дальше будешь
В детстве с такими самолетиками играли чуть ли не все (пацаны, по крайней мере). Но мало кто задавался его свойствами и особенностями полета.
При "стандартной" выкройке летает такой самолётик довольно медленно. При попытке придать ему ускорения при пуске, делает резкий взлет, может даже сделать мертвую петлю. Чтобы ускорить полет, нужно перевести его в пологое пикирование - закрепить в утяжеленной носовой части небольшой грузик.
Тогда при резком пуске он переходит в горизонтальный полет (как дротик в дартс). После потери скорости опускает нос и пикирует.
Едем дальше : я из таких самолётиков - мини ракетопланы делал, устанавливая самодельный двигатель (из газеты пропитанной натриевой селитрой) с небольшой тягой и горением на 10-15 секунд. Поначалу проблема была с центровкой : при негорящем двигателе настраивал планирование, как на пустом. В этом была ошибка - после запуска двигателя тяга ставила самолётик почти вертикально носом вверх, он замирал в воздухе до выгорания двигателя, после чего делал переворот через смену и почти вертикально пикировал к земле.
Потом стал смещать двигатель ближе к носу, чтобы без тяги получалось пикирование с углом около 25-30°. Когда запускал двигатель и отправлял в полет - ракетоплан летел горизонтально или с небольшим снижением. Вот это было интереснее всего. Скорость полета несколько метров в секунду в зависимости от величины тяги.
Тяга несколько грамм. Такой тяги не хватало даже для вертикального взлета этого двигателя. Самолетику - хватало для полета.
Для дальности полета такой большой планер, для аэродинамического качества и мотор кажется один всего был для экономичности расхода, больше топлива можно взять
Спасибо!
У экранопланов есть тоже интересный эффект, когда поток от крыла "переотражается" от близкой поверхности земли.
Но экранопланам нельзя взлетать выше порога планирования.
Когда я учился в Иркутском авиационном техникуме, то у нас частенько на переменах делали бумажные самолётики :)
длинные крылья ему нужны чтобы увеличить подьемную силу. и больше планировать, чем лететь за счет тяги двигателя. так уменьшается расход топлива и лететь можно дольше.
Если скорость самолета будет слишком большой, то слишком большой будет подьемная сила и самолет не будет держать нужную высоту.
Большое относительное удлинение крыла (квадрат размаха/площадь крыла) уменьшает индуктивное сопротивление. А увеличение площади крыла (уменьшение нагрузки на крыло) при сохранении удлинения и массы самолета уменьшает абсолютное значение мощности, необходимой для полета на наивыгоднейшем угле атаки. Поэтому имеем огромный размах крыла, который только прочностью, скорее всего и ограничивался. Самый яркий пример - мускулолеты с огромным удлинением, очень маленькой нагрузкой на крыло и скоростью пешехода.
Размах большой потому что подъёмная сила зависит от площади, а коэффициент от удлинения, скорость низкая из за низкой стреловидности, это снижает потребную тягу. Спасибо огромное за Ваши видео
В видео про формулу для тяги пропеллера была матиматическая основа для доказательства экономии топлива. А крыло по сути большая лопасть пропеллера ))
К предыдущим комментариям про динамику полёта с конструкторской точки зрения могу добавить, что при большем размере крыла внутрь него очевидно можно налить больше топлива. Сейчас на большинстве самолётов в т.ч. внутренне пространство крыла используется как дополнительный топливный бак, что не только увеличивает максимальную дальность полёта, но и благодаря весу топлива в крыле также помогает разгрузить крыло, изгибающееся вверх под действием аэродинамической силы.
золотая середина (треугольник) - вес (количество топлива), аэродинамическая составляющая (ширина крыла), скорость (мощность и кпд двигателей). Много веса - мало пролетим; большое крыло - полетим медленно, большая скорость - сопротивление воздуха и расход топлива. Поэтому для каждой задачи - свой самолёт. :)
Отлично.
Большой размах крыла для того, чтобы увеличить аэродинамическое качество самолёта, и тем самым пролететь больше расстояние при малых расходах топлива. При таком размахе можно планировать дольше, чем если размах крыла меньше...
Я так думаю...
Есть некоторые уточнения. Глиссадой в авиации называют угол снижения самолета при заходе на посадку. в остальных случаях более корректно говорить про угол снижения ,планирования или пикирования. в ролике не рассмотрен механизм образования подьемной силы это минус. Аэродинамическое качество увеличивается при увеличении удлиннения крыла за счет уменьшения влияния концевых вихрей на крыло в целом, однако при этом уменьшаются и углы атаки на которых происходит срыв потока на верхней поверхности крыла. в целом тема очень интересная и имеющая много нюансов, кратко обсуждать ее практически невозможно ,поскольку о чем то существенном будет не сказано!
Сам хотел это написать, но Ваш комментарий лучше.
Спасибо за очередной интересный ролик! Вы слишком упростили картину распределения сил. Хотя для планера (ну в смысле без наличия тяги двигателя) пойдет. ))) Аэродинамические силы прикладываются не к центру масс, а к центру давления. Взаиморасположение центра масс и центра давления летательного аппарата определяет его статическую устойчивость. У "самолётиков" центр давления находится позади центра массы и они статически устойчивы. Там есть ещё крутящий момент за счёт расстояния между центрами масс и давления. У баллистической ракеты центр давления впереди центра масс и она статически неустойчива. То есть без системы управления кувыркается (что видно на видео неудачных стартов).
У меня два варианта: чтобы пролететь на относительно небольшом самолёте такое растение на одной заправке нужно было сильно экономить топливо. Пилот мог набрать высоту и заглушить двигатель. А дальше большой размах крыльев дала бы возможность планировать дольше чем обычные самолёты. Так большую часть пути самолёт мог планировать не тратя топливо. Второй вариант двигатель был экономным, с малыми оборотами, так можно было бы пролететь большое расстояние с относительно небольшими затратами на топливо, а размах крыла не давало бы сорваться на небольшой скорости.
Был одноместный планер с огромным размахом крыльев и с винтом которого крутил пилот как на велосипеде.
Спасибо. очень интересно.
Они взяли на работе отпуск, торопиться им было некуда.
у вас очень заразная улыбка, не хочу улыбаться, как увижу ее и сам начинаю лыбиться😊
Он как компас. Он летел вдоль меридиана рядом с северным полюсом. На него должно действовать магнитное поле земли. Летел он медленно, чтобы его не закручивало. Размах крыла большой, так как момент инерции у длинного крыла больше.
На него действовали магнитные силы и силы создаваемые винтом.
Если бы он летел быстро, на него действовала бы большая магнитная сила в противоположную сторону от поворота крыла со стороны винта.
Хотелось бы получить ссылки на источники, откуда вы взяли АК 15-20 для современных самолетов и ~50 для планеров. Потому что, насколько мне известено, для современных гражданских самолетов характерно АК 10-12, а для планеров ~20, но никак не 50.
@@schetnikov Спасибо за ответ, ознакомился.
Запросто 40 и выше для современных планеров! 20 - это древние аппараты. Привет из планерного клуба ;)
Ну, во-первых, настолько я знаю, в крыльях самолетов размещают топливные баки... Но а кроме того, большой размах крыльев означает хорошее планирование самолета, что снижает потребление топлива. В те времена, как я помню из истории перелета, лётчики всеми силами экономили именно топливо.
В детстве залазили на башню прожекторного освещения заброшенного леспромхоза высотой с 9 этажный дом и запускали оттуда самолетики. Соревнуясь у кого дальше улетит самолет я каждый раз обыгрывал приятеля. Он недоумевал как это у меня получается. Секрет был прост: на кромке крыла я делал профиль и, если удачно попадал в поток, моя поделка улетала далеко за горизонт в сторону города на радость дворникам))
АНТ-25 это -- "дальность, экономичность (которая "не любит" высоких скоростей) и безопасность (мотор-то -- один)".
Поэтому, НАВЕРНОЕ, Андрей Николаевич и выбрал "планер фрегата" : узкое, длинное крыло (фрегат, как известно, летает очень далеко).
Этот вопрос меня замучил! Сделайте пожалуйста сравнение плоского крыла и крыла аэродинамического профиля. Я так понял, что разница в их работе принципиальная.
для экономии топлива, которое на северном полюсе несколько дороже на авиазаправках
Экономия топлива, самолёт всё же рекордный. Кстати, примерно так же выглядит турецкий байрактар - зато он может зависать над чужими позициями более чем сутки. И скорости у него сходные - 130 км/ч крейсерская, 220 максимальная.
На АНТ-25 применили крыло с очень большим удлинением - ради снижения сопротивления воздуха при полётах с относительно небольшой скоростью.
Про относительно небольшую скорость. Сила лобового сопротивления прямо пропорциональна квадрату скорости.
Видел я этот АНТ-25. Огромное удлинение крыла (отношение размаха к средней аэродинамической хорде)! Соответственно, небольшое перетекание воздуха на концах крыла, небольшие потери на образование вихрей, больше аэродинамическое качество, нежели у самолётов с меньшим удлинением крыла. (Винглетов, или концевых шайб, тогда, наверно, ещё не придумали, или же Туполев по каким-то причинам их не установил.) Понятно, что чем больше аэродинамическое качество, тем меньше нужна тяга, меньше расходуется топлива, что как раз и нужно для длительного перелёта в США через полюс, где нет заправочных станций. Ну и в больших крыльевых баках много топлива разместится.
Теперь о скорости. Понятно, что в зависимости от скорости - а именно, чем больше, тем больше - меняются и силы, подъёмная и лобового сопротивления. Зачем нам наращивать подъёмную силу, если высота полёта не меняется? Не надо нам этого. Значит, при увеличении скорости придётся снижать угол атаки. Лобовое сопротивление от угла атаки тоже зависит, но, как я себе понимаю, не очень пропорционально зависимости подъёмной силы от этого угла. А раз так, то где-то есть наилучший с точки зрения аэродинамического качества угол атаки - который, напомним сами себе, свой для каждой скорости полёта. Скорость, на которой этот угол атаки оптимален, то есть где аэродинамическое качество максимально, называется крейсерской скоростью и лететь на ней наиболее экономично. Есть одна тонкость: по мере расходования топлива наверняка и крейсерская скорость изменится. Вероятно, у Чкалова-Байдукова-Белякова и Громова-Юмашева-Данилина на их самолётах были таблицы, которые помогали им выбирать скорость, когда они летали на дальнобой.
@@Dmitry_Slitinsky Разумно. Чем выше, тем меньше плотность воздуха. Тем меньше и лобовое сопротивление, а то, что подъёмная сила уменьшилась - так и вес тоже из-за сожжённого топлива и, кстати, съеденных запасов. Всё сходится.
*Для экономии топлива)))) Очевидно же сразу)))*
чтоб экономить топливо. подъёмная сила зависит от скорости и площади. чем меньше скорость тем экономичнее, но меньше подъёмная сила. вот эту потерю и компенсируют большей площадью. закрылки у современных самолётов именно для этого
Проведите еще один эксперимент про устойчивость.
Есть придать крыльям поперечный угол так, что законцовки крыльев будут приподняты вверх относительно глризонта при виде спереди, то самолетик будет более устойчив по крену, чем если законцовки будут загнуты вниз.
Заодно еще ролик с объяснением сделаете.
Добрый дядя Андрей)
Особо внимательным челлендж: что написано на листе из которого сделан планер? xD
Финальный вопрос можно спроецировать и на современность: когда запускали самолёт на солнечных батареях, то ждали погоду, чтобы ветер не сдул его в противоположное направление от необходимого )
Ничего не понял, но ОЧЕНЬ интересно 👍👍👍
Очень интересна книга об этом перелёте, давно читал. Байдуков написал, насколько помню.
Здравствуйте! С помощью какой программы проводите трассировку?
В вопросе есть подсказка, что это планер с мотором. При медлннной скорсти возможно часть пути лететь как планер с выкл. Мотором. Поднимаясь выше и парить находя воздушные потоки по курсу. При такой работе мотора меньше внешний нагрев, а значит меньше возможность обледенения. Двойная общивка тоже этому способствовала.
Большие крылья - большая подъёмная сила, полагаю. Для такого самолёта важно, сколько топлива он может нести. А значит нужна большая подъёмная сила.
А скорость маленькая из-за большого индуктивного сопротивления крыла.
Было бы крыло меньше, самолёт летел бы быстрее. Но смог бы взять меньше топлива.
Андрей, не могли бы Вы в следующем видео разъяснить, как тормозят концевые вихри крыло самолёта. Только не с точки зрения энергии, а с точки зрения распределения сил на крыле, как мы с Вами любим)
концевые вихри не тормозят летательный аппарат непосредственно, а снижают подъемную силу, из-за перетекания воздуха с нижней стороны крыла на верхнюю, в результате чего давление снизу уменьшается, а сверху, наоборот, увеличивается.
Для компенсации падения подъемной силы приходится либо увеличивать скорость полета, либо площадь крыла, либо угол атаки. Во всех случаях лобовое сопротивление возрастает.
@@salavatishikaev3104 спасибо)
А про бумеранг будет?
чем больше площадь крыла тем выше подъемная сила + меньше концевые вихри
Подскажите пожалуйста, в какой программе выполняется трассировка движущихся объектов?
Я думал здесь откроют хитрость как сделать самолетик, который может далеко улететь
Каждый самолетик ведет себя по разному. Делали много и пускали. Все по разному летят. Чаще срывается в плоский штопор. А иногда вдруг начинает делает непредсказуемые пируэты с поворотами в разные стороны, а иногда и набором высоты.
Наверное большой размах крыла для экономии топлива. Не нужно создавать большую тягу винтом. К тому же над северным полюсом атмосфера более разряженная и набегающий паток воздуха не такой эффективный.
Здравствуйте, не могли бы вы рассказать о аэродинамическом качестве экраноплана. Почему оно выше?
Бумажный самолетик входит в один вариант аэродинамического равновесия. Однако управляемые планеры, могут лететь с большей или меньшей скоростью, у этих режимов качество перетекает от случая медленного полета, когда преобладает сопротивление крыла на больших углах атаки (индуктивное сопротивление) - до случая быстрого полета, когда преобладает высокое сопротивление давления на обтекаемые поверхности с фронта и боковое трение, увеличенные по квадратичной закономерности.
Так что удлинённое крыло дает возможность идти на небольшой скорости с небольшим углом атаки, а значит, с минимальным сопротивлением индуктивным и скоростным.
Самолетик из обычной тетрадной страницы летает намного лучше, чем из офисной бумаги А4. В детстве много экспериментировал с такими самолетиками. Даже приделывал к нему миниатюрный резиномотор. Летал неплохо с набором высоты, но трудно было скомпенсировать реакцию вращающегося винта.
Разная плотность бумаги меняет развесовку самолетика.
На миг 29 специально сделан наплыв крыла, чтоб создать такой вихрь. Он же даёт чудовищное сопротивление, но вихревой поток хорошо держится верхней поверхности крыла, поэтому углы атаки у него до 30гр. Я тоже любитель позапускать самллетики)) у них тоже угол атаки доходит до таких цифр.
это поэтому миг 29 так трясётся во время полёта ?
Увеличенный размах крыла дает дает лучшие "планирующие свойства", а относительно не высокая скорость чтоб не оторвало эти самые крылья встречным потоком. Так же не высокая скорость снижает расход топлива. Все это дает возможность длинных и экономичных перелетов
Вот только в зону высокой турбулентности - лучше не залетать.
Нарисовался вопрос. Повышается ли значительно давление воздуха на плоскость ВПП, непосредственно под фюзеляжем и крыльями при взлете самолета, после отрыва от поверхности, пока он еще на малой высоте, сравнимой с высотой самого самолета? Было б интересно измерить это на практике, ну и теоретическая выкладка тоже
А как бы заказать чашечку с вашим мерчем? (такую как в ролике была) Монетизацию сняли, а канал классный, чашка опять же.. :-) СПАСИБО!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!
Здравствуйте, спасибо за интересное видео. Что касается ответа на вопрос, то есть следующие мысли. Скорость была низкой для уменьшения сопротивления, а большая площадь крыла нужна была для создания огромной подъемной силы, чтобы взять на борт необходимое количество топлива для преодоления 9000км.
используя большую площадь крыла можно снизить угол атаки (при той же подъемной силе) и это снизит лобовое сопротивление. с другой стороны высокая скорость позволила бы так же снизить угол атаки. но видимо лобовое сопротивление растет квадратично от скорости а от увеличения площади линейно. и низкая скорость это компромисс.
широкие крылья скорее всего от завихрений. так же удлинение крыльев требует меньше конструктивных доработок чем расширение.
Как раз наоборот, удлинение конструктивно сложнее уширения, но оно того стоит. Широкое крыло с коротким размахом даёт меньше подъёмной силы из-за потерь на индукционное сопротивление, чем длинное узкое крыло той же площади. Но длинное крыло сложнее сделать равнопрочным, кроме того, управление креном тем сложнее, чем больше хорда крыла со стороны законцовок (шире на концах) как за счёт момента инерции, так и за счёт парусности. Поэтому прибегают к компромиссу, сужая крыло к концам.
помню в детстве, мы капали воск из всечи на хвост самолёта... так, чуть-чуть... давали огромное, на то время силу, когда кидали его... самолёт летал дольше, чем самолётик, выпущенный без воска, с таким же усилием...
проэкспериментируйте... 🤔
нам тогда было, лет по 6, по 10.
Большой размах даёт бОльшую площадь силы подъёма. Медленно летел в режиме планера, экономя горючее.
Ответ на вопрос: самалёт летел медленно из-за большого размаха крыла у которого площадь куда больше по сравнению с обычным самалётом и ещё такое крыло создаёт большее сопротивление из-за своего размера но зато обладает большим аэродиномическим качеством благодаря чему дольше держится в воздухе и меньше теряет высоту но из-за своего размера и площади непозваляет разагнаться до большой скорости в противном случае если даже и получится разогнать подобный планер до большой скорости то давление на крыло будет очень большим из-за набегающего потока воздуха в следствии чего крыло невыдержит нагрузки и развалится этот эффект называют порог Флаттера
Понимаю что ролик вышел уже давно но все таки дам свой ответ на заключительный вопрос. Сила лобового сопротивления пропорциональна v^2(при сверхзвуке уже v^3 но АНТ-25 на такие скоростя не способен). Тоисть чем медленнее самолет летит тем он полетит дальше при том же запасе топлива. Но и подъемная сила тоже пропорциональна v^2. Именно поэтому у АНТ-25 такие огромные крылья. При небольших скоростях подъемная сила с каждого м^2 крыла будет небольшой следовательно единственный выход сделать большие по площади крылья.
я думаю кесоны крыла использовались как баки
Длительное парение зависит от расположения центра тяжести? Возможно, что Самолёт АНТ 24 был спроектирован таким образом, чтобы во время полета поддерживался оптимальный центр тяжести с учётом расхода топлива в секционных баках.
Блин так в школу захотел в 33 года.
Здравствуйте, Андрей. Часто смотрю ваши ролики. Очень классный проект. Хочу предложить вам рассмотреть еще один мысленный эксперимент провести и объяснить. Я его придумал еще во втором классе, а уже и школу закончил, и университет и до сих пор могу с трудом его объяснить. Предположим, вы едете на машине 100 км/ч. Все это время у вас на заднем сидении сидела ... ну допустим колибри. И вот на скорости она взлетает в воздух и зависает. Вопрос. Ударится ли в конечном итоге муха о заднее стекло автомобиля или будет спокойно летать как в неподвижной машине. И второй вопрос. Будет ли отличаться это поведение если машина будет ехать равномерно и прямолинейно и если машина будет разгоняться?
P.S. я предполагаю, что если машина будет ехать прямолинейно/равномерно, то поведение будет как в неподвижной системе (насколько помню из школьного курса физики, находясь в инерциальной системе координат никакими экспериментами нельзя выяснить, покоится ли она или движется равномерно), а если будет разгоняться - тогда ее снесет, ведь горизонтальная скорость колибри относительно земли останется одинаковой, а машина в этот момент увеличит скорость.
Но хотелось бы увидеть / прочитать ваши комментарии
Муха спокойно летает по салону, но если согнать ее к открытой форточке то моментально исчезает.
*_8:00_**_Потому что самолёт АНТ-25 летел на так называемой наивыгоднейшей скорости, которая в этом случае обеспечивает наибольшую дальность полёта._*
Начальный скорость, двигатель( мы) и аэродинамический барьер
Вероятно для меньшего потребления топлива.
Даааа лааааадно, мои молитвы и главное коментарии были услышаны)))) Спасибо огромное)
Получался, как у кораблей, " экономический" ход: максимальная скорость при минимальном расходе топлива.
Вот эти самые вихри и есть причина. При меньшей скорости полета- вихрей меньше. Следовательно- меньше индуктивное сопротивление)))) . А размах для того, чтобы нести ту массу самолёта, необходимую для такой дальности перелета. Я так думаю)) на современных самолётах законцовки крыльев как раз для уменьшения вихрей (индуктивного сопротивления). Есть ещё вихревая теория крыла Н.Е. Жуковского, но я пока в ней не сильно разобрался)))
Сопротивление, аэродинамическое сопротивление, от скорости растёт нелинейно, т.е. увеличивая скорость вдвое сопротивление возрастает не вдвое, если речь о скоростях выше 30км/ч. Поэтому, чтобы сэкономить топливо увеличивали подъёмную силу за счёт увеличения площади крыла крыла и уменьшения скорости полёта.
Для справки, чтобы ехать на своём обтекаемом шоссейном велосипеде в "велоприкиде" со скоростью 25км/ч мне нужно развивать жалкие 82Вт, 35км/ч - уже солидные 222Вт, а вот чтобы поддерживать 45км/ч я должен выдавать 464Вт.
Так же и тут, уменьшили скорость, чтобы не тратить 100500Дж на перемешивание воздуха, и увеличили площадь крыла, чтобы не потерять подъёмную силу.
Сопротивление воздуха имеет квадратичную пропорциональностьV^2, следовательно чем медленее полет, тем меньше потеря скорости на единицу расстояния. Т.к. делим на t, то с снижением скорости в n раз мы уменьшаем потери на расстояние в n^0,5 раз. С другой стороны, воздушный винт профилей 30-х гг прошлого века имел максимум эффективности на единицу топлива где-то на скоростях 250 км/ч. В итоге у нас есть линейная зависимость потерь от скорости и (в ближайшем упрощении) перевернутая парабола. Примерно на точке их пересечения будет оптимальная(по топливу) скорость. Можно конечно взять совсем низкоскоростной воздушный винт, но там и затраты на подъем самолета(ветер никто не отменял) будут высокие, и крыло придется делать больше, что приведет к увеличению массы и потере накопленной эффективности. Увеличение длины крыла уменьшает процент затрат на вихревые потоки и увеличивает аэродинамическое качество. Как-то так
С чкаловьім все ясно. Чтоб пролететь так далеко без дозаправки надо снижать скорость, т.к. аєродинамическое сопротивление пропорционально кубу скорости. А на малой скорости должно бьіть вьісокое еєродинамическое качество как у планера чтоб не упасть
А вот, кстати, вопрос, если авторы ролика читают комментарии... "можно считать, что наш самолет находится в покое, а перемещается воздух..." Вспомнился рассказ, напечатанный где-то в одном из детских научных журналов. В параллельной вселенной изобретатель принес в патентную комиссию ПЕРВЫЙ в их истории велосипед.Комиссия выслушала изобретателя, сказала: "примем, что этот механизм стоИт на месте, а двигается среда вокруг него", и начали все вместе ходить вдоль пытавшегося удержать на велосипеде равновесие изобретателе. Тот удержаться на месте не смог, и упал. Комиссия ему патент не выдала, и запретила строить его. Так их история пошла по совершено другому пути...
Крылья большие потому, что в них большой запас топлива
а скорость наверное оптимальная для экономии топлива
Размах крыльев увеличил аэродинамическую силу. F=P*S в данном случае P разность давлений. Тут самое главная задача сводилась к экономии топлива.
Расскажите пожалуйста, как работает обычная присоска. Какие именно силы воздействуют на неё. Желательно с проведением опыта, с указанием площади присоски и массы груза.
Штука вроде простая и примитивная, но не все знают как именно она работает )
полет на большой скорости - энергозатратный, поскольку горизон-ная составляющая аэродин-кой силы (аэродин. сопротивление) проп-на *квадрату* воздушной скорости, и, следовательно, на преодоление этого сопротивления (трения о воздух) потребуется много доп. топлива, которого и так на путь 9000 км нужно очень немало! паентаму, чтобы одолеть столь большое расстояние, лететь следует как можно медленнее, и это сущ-но сэкономит керосин, и не нужно будет им по-чудовищному перегружать самолет. Но чтобы медленно лететь, нужно либо увеличить площадь крыла, либо подзагнуть его профиль, что, хоть и не квадратично, но тоже повышает потери на трение о воздух. и тогда у констр-ров остается лишь один путь - увеличивать проп-но длину и ширину крыла, тем самым увеличивая подъемную силу, необходимую в т.ч. и для перевозки доп. массы керосина для суперсверхдальних перелетов
летели медленно чтоб не замёрзнуть
Спасибо за ролик, случайно наткнулся, это было интересно. А ответ на ваш вопрос... мне кажется что всё может быть довольно просто, самолёт выполнен в виде планера по тому, что при сверхнизких температурах арктики двигатель не имея должной защиты просто глох, из за чего часть пути приходилось преодолевать за счёт уже набранной скорости?
Чтобы с минимальными энергозатратами пролететь максимальное расстояние, вот зачем.