Аэродинамические сила и момент. РЕАЛЬНАЯ ФИЗИКА. Глоссарий по физике

Аэродинамические сила и момент - величины, характеризующие силовое воздействие жидкой или газообразной среды на движущееся в ней тело. А. с. и м. зависят от формы и размеров тела, его ориентации по отношению к направлению движения, от его скорости, свойств и состояния среды (жидкости, газа, плазмы), а также от угловых скоростей и ускорения движения. Определение А. с. и м., действующих на тела разл. формы при заданных условиях полёта, является одной из осн. задач аэродинамики.

Силовое воздействие среды на тело сводится к силам давления и трепия, распределённым по поверхности тела. Такая пространственная система сил может быть приведена к равнодействующей этих сил - аэродинамич. силе

ик паре сил с моментом М, наз. аэродинамич. моментом. А. с. и м. определяются ф-лами

где интегралы берутся по всей внеш. поверхности тела

-векторы проекций давления и напряжения трения на нормаль к элементу поверхности

; r - радиус-вектор элемента поверхности, проведённый из точки, относительно к-рой вычисляется момент. В аэродинамике обычно пользуются проекциями А. с. и м. на оси т. н. скоростной и связанной ортогональных правых систем координат.

В скоростной системе координат (рис. 1), к-рой удобно пользоваться при пост. скорости полёта, Х_а - сила лобового или аэродинамического сопротивления есть проекция R_А на ось х_а и направлена противоположно вектору скорости полёта

, Y_а - аэродинамич. подъемная сила и Z_a - аэродинамич. боковая сила - проекции R_А на оси у_а и z_a соответственно. Составляющие аэродинамич. момента M по тем же осям скоростной системы координат будут: M_ха - аэродинамич. момент крена, М_уа - аэродинамич. момент рыскания и M_zа- аэродинамич. момент тангажа. Составляющие момента положительны при совпадении с направлением соответствующей оси.

Рис. 1. Проекции аэродинамической силы и момента в скоростной системе координат;

- угол атаки,

- угол скольжения.

В связанной с летящим телом системе (рис. 2) координат ось х совпадает с продольной осью летат. аппарата и направлена вперёд по его движению.

Рис. 2. Проекции аэродинамической силы и момента в связанной системе координат, обозначения, как на рис. 1.

Разложение M в связанной системе аналогично скоростной, а составляющие R_A по осям этой системы наз. X - аэродинамич. продольной силой, Y - аэродинамич. нормальной силой и Z - аэродинамической поперечной силой.

Литература по аэродинамическим силам и моментам

Знаете ли Вы, почему "черные дыры" - фикция?
Согласно релятивистской мифологии, "чёрная дыра - это область в пространстве-времени, гравитационное притяжение которой настолько велико, что покинуть её не могут даже объекты, движущиеся со скоростью света (в том числе и кванты самого света). Граница этой области называется горизонтом событий, а её характерный размер - гравитационным радиусом. В простейшем случае сферически симметричной чёрной дыры он равен радиусу Шварцшильда".
На самом деле миф о черных дырах есть порождение мифа о фотоне - пушечном ядре. Этот миф родился еще в античные времена. Математическое развитие он получил в трудах Исаака Ньютона в виде корпускулярной теории света. Корпускуле света приписывалась масса. Из этого следовало, что при высоких ускорениях свободного падения возможен поворот траектории луча света вспять, по параболе, как это происходит с пушечным ядром в гравитационном поле Земли.
Отсюда родились сказки о "радиусе Шварцшильда", "черных дырах Хокинга" и прочих безудержных фантазиях пропагандистов релятивизма.
Впрочем, эти сказки несколько древнее. В 1795 году математик Пьер Симон Лаплас писал:
"Если бы диаметр светящейся звезды с той же плотностью, что и Земля, в 250 раз превосходил бы диаметр Солнца, то вследствие притяжения звезды ни один из испущенных ею лучей не смог бы дойти до нас; следовательно, не исключено, что самые большие из светящихся тел по этой причине являются невидимыми." [цитата по Брагинский В.Б., Полнарёв А. Г. Удивительная гравитация. - М., Наука, 1985]
Однако, как выяснилось в 20-м веке, фотон не обладает массой и не может взаимодействовать с гравитационным полем как весомое вещество. Фотон - это квантованная электромагнитная волна, то есть даже не объект, а процесс. А процессы не могут иметь веса, так как они не являются вещественными объектами. Это всего-лишь движение некоторой среды. (сравните с аналогами: движение воды, движение воздуха, колебания почвы). Подробнее читайте в FAQ по эфирной физике.