Wingsuit flying and Basic Aerodynamics 2 / Полеты в Вингсьюте и базовая аэродинамика.Часть 2: Wingsuit flying and Basic Aerodynamics 2

В этой статье я хотел бы остановиться на основных принципах аэродинамики, которые я затронул в первой статье (Полеты в вингсьюте и основы аэродинамики.Часть 1), а также объяснить трудности, с которыми сталкиваются при разработке и пилотировании вингсьюта.
Вингсьют, как любое крыло создаёт подъемную силу и сопротивление. Эти аэродинамические силы зависят от формы и размера аэродинамического тела, метеоусловий и скорости полёта. Подъёмная сила направлена перпендикулярно направлению полёта, а сопротивление - вдоль направления полёта.
Любому летящему телу необходима скорость для создания подъёмной силы на своей поверхности (крылья, фюзеляж, хвост, оперение самолёта, и т.д.). У аэродинамического тела есть минимальная скорость, при которой создаётся достаточная подъёмная сила для полёта. Эта скорость называется скоростью сваливания.Ниже этой скорости аэродинамическое тело потеряет подъёмную силу что приведёт к свалу, или как говорят некоторые люди - упадёт с неба. Это относится и к вингсьюту. Для полёта ему необходима скорость.

frozik_main 12.04.14 в 16:45

Наиболее простой способ описать основные характеристики аэродинамического тела - через его аэродинамические качества или коэффициент планирования. Аэродинамическое качество летательного аппарата — соотношение коэффициентов подъёмной силы к лобовому сопротивлению (CL/CR). Так как подъёмная сила и лобовое сопротивление - это аэродинамические силы, то подъёмная сила и лобовое сопротивление являются индикаторами аэродинамической эффективности. Или попросту говоря, они говорят о том, насколько хорошо летит тело. Коэффициент планирования зависит от скорости. Скорость на которой это соотношение наилучшее, обычно на 30-40% выше скорости свала (спросите любого планериста о минимальной и лучшей скорости планирования, в 90% ответ будет 55-65 км/ч для минимальной и 80-90 км/ч для лучшей скорости планирования). Полёт на лучшей скорости планирования позволит пролететь дальше чем на более низкой или высокой скорости.

frozik_main 12.04.14 в 22:36

Также существует скорость, при которой аэродинамическое тело будет обладать минимальной вертикальной составляющей, эта скорость ниже, чем скорость, при которой достигается наилучшее планирование. На этой скорости значительно худший коэффициент планирования. Полёт на такой скорости приведёт к увеличению времени планирования (свободного падения, в случае если мы прыгаем в вингсьюте), но также и к уменьшению горизонтального пути. Кроме того, если мы будем поддерживать скорость выше оптимальной, то время планирования (свободного падения) и дальность полета будут меньше.

frozik_main 12.04.14 в 23:02

Вышеуказанные характеристики можно описать диаграммой, которая показывает соотношение между горизонтальной и вертикальной скоростью (в основном используется для планеров и дельтапланов).
Вот один из примеров:
(Эта диаграмма показывает реальный !!!полярный график!!! для планера L-13 Бланик)
На графике выше, черная кривая А (правильный термин полярно кривая) показывает, что будет вертикальная скорость (в метрах в секунду) для любой заданной горизонтальной скорости (в километрах в час) во время полета.
Если мы проведем горизонтальную линию B (синяя) к верхней части кривой, то увидим, что кривая касается ее в точке отмеченной голубым, с координатами х = 68 км/ч, у = 0,82 м/с. Эта линия представляет минимальную вертикальную скорость 0,82 м/с, которая достигается при горизонтальной равной 68 км/ч. Обратите внимание, что если двигаться вдоль кривой влево или вправо от этой точки, то вертикальная скорость увеличится с изменением скорости.

Crazy510 13.04.14 в 18:35

Но если провести касательную линию C (красный) от начала системы координат (х = 0, у = 0), она будет касаться кривой в точке помеченной красным алмазом с координатами х = 75 км/ч и Y = 0,95 м/с. Это точка максимальной аэродинамической эффективности и если при полете тело будет поддерживать эту скорость, то оно пройдет наибольшее расстояние для заданной высоты. В данном примере тело имеет максимальное аэродинамическое качество равное 1:28, при заданной горизонтальной скорости полета. Это означает, что тело будет проходить 28 метров горизонтального расстояния при потере 1 метра высоты.

Crazy510 13.04.14 в 18:43