Аэродинамическое качество. РЕАЛЬНАЯ ФИЗИКА. Глоссарий по физике

Аэродинамическое качество - безразмерная величина, являющаяся мерой транспортной эффективности летат. аппарата, движущегося в атмосфере. Она характеризует энергетич. затраты на перемещение груза на заданное расстояние. Отношение массы га летат. аппарата в полёте к силе тяги P двигат. установки представляет собой кол-во кг полётной массы, приходящихся на единицу силы тяги. При установившемся горизонтальном полёте приближённо можно считать, что тяга P уравновешивает силу лобового сопротивления Х_а летат. аппарата, а подъёмная сила Y_а - полётную массу летат. аппарата.

Рис. 1. Типичные поляры самолёта при дозвуковых (M<1) и сверхзвуковых (М>1) скоростях полёта.

Рис. 2. Зависимость аэродинамического качества К от угла атаки a.

Поэтому соблюдается численное равенство

. Величина

наз. А. к. летат. аппарата (

- коэф. аэродинамич. подъёмной силы, С_ха - коэф. лобового сопротивления; см. Аэродинамические коэффициенты ).При отсутствии боковых составляющих аэродинамич. силы А. к. равно тангенсу угла наклона результирующей аэродинамич. силы к направлению скорости полёта. Графич. зависимость

наз. полярой, она позволяет определить А. к. (рис. 1). Максимальному А. к. соответствует точка касания поляры с прямой, проведённой из начала координат.

Аэродинамическое качество оценивает, в частности, дальность планирования L_ПЛ, летат. аппарата с выключенным двигателем с высоты H:

, к-рая будет максимальной при угле атаки a_н, соответствующем К_макс (рис. 2).

Аэродинамическое качество определяется гл. обр. формой тела, а также условиями полёта (скорость, высота и т. п.) и меняется от 0 (сфера) до неск. десятков (крыло). Для наиб. совершенных аэродинамич. форм (планёр) А. к. при малых дозвуковых скоростях может превышать 40, у дозвуковых самолётов - 15-20. Для тела заданной формы вид зависимости

меняется с изменением чисел Маха M и Рейнольдса Re, соответствующим условиям полёта. При сверхзвуковых скоростях полёта (рис. 1) А. к. тела значительно меньше, чем при дозвуковых и для лучших несущих поверхностей ~6.

Знаете ли Вы, как разрешается парадокс Ольберса?
(Фотометрический парадокс, парадокс Ольберса - это один из парадоксов космологии, заключающийся в том, что во Вселенной, равномерно заполненной звёздами, яркость неба (в том числе ночного) должна быть примерно равна яркости солнечного диска. Это должно иметь место потому, что по любому направлению неба луч зрения рано или поздно упрется в поверхность звезды.
Иными словами парадос Ольберса заключается в том, что если Вселенная бесконечна, то черного неба мы не увидим, так как излучение дальних звезд будет суммироваться с излучением ближних, и небо должно иметь среднюю температуру фотосфер звезд. При поглощении света межзвездным веществом, оно будет разогреваться до температуры звездных фотосфер и излучать также ярко, как звезды. Однако в дело вступает явление "усталости света", открытое Эдвином Хабблом, который показал, что чем дальше от нас расположена галактика, тем больше становится красным свет ее излучения, то есть фотоны как бы "устают", отдают свою энергию межзвездной среде. На очень больших расстояниях галактики видны только в радиодиапазоне, так как их свет вовсе потерял энергию идя через бескрайние просторы Вселенной. Подробнее читайте в FAQ по эфирной физике.