A
A
E
E
R
R
O
O
D
D
I
I
N
N
A
A
M
M
I
I
Č
Č
K
K
E
E
K
K
A
A
R
R
A
A
K
K
T
T
E
E
R
R
I
I
S
S
T
T
I
I
K
K
E
E
V
V
A
A
Z
Z
D
D
U
U
H
H
O
O
P
P
L
L
O
O
V
V
A
A
1.
AERODINAMI
Č
KE
SILE
KRILA:
SILA
UZGONA,
SILA
OTPORA,
PROPULZIVNA
SILA.
1.1
Fizikalni
aspekti
stvaranja
i
tuma
č
nja
sile
uzgona
Obzirom na veliko interesovanje za fenomen mogućnosti letenja, često se postavlja pitanje
"jednostavnog" objašnjenja postupka stvaranja sile uzgona.
U popularnoj literaturi na ovu temu, može se sresti tumačenje stvaranja sile uzgona putem tzv
Bernoulli
jevog
principa
(zasnovano samo na teoremi
Bernoulli
‐ja). Po ovom tumačenju uzgon se ostvaruje
kao posledica razlike pritisaka: većeg pritiska na strani donjake (gde je zona manjih brzina) i manjeg
pritiska na strani gornjake (gde je brzina strujanja veća). Nastala razlika brzina gornjaka/donjaka tumači
se različitim putevima (dužinama strujnica) na strani gornjake i donjake, a istim vremenom "putovanja"
koje je potrebno za opstrujavanje strujolikog tela (od razdvajanja na napadnoj ivici do ponovnog spajanja
strujnica na izlaznoj ivici kako je to šaljivo prikazano na slici).
Ako bi posmatrali aeroprofil primenjen na krilu nekog lakog aviona, na primer UTVA 75, gde je dužina
gornjake "samo" 1.5% do 2% duža od donjake, došli bi do zaključka da brzina leta mora biti veća od 700
km/h da bi se ostvarila potrebna sila uzgona
U diskusiji koncepta "jednakih vremena putovanja" ostaje još niz pitanja koja bi se mogla postaviti: šta
je sa superktitičnim aeroprofilima kod kojih je donjaka u odnosu na klasične aeroprofile znatno "duža"; sta
je sa objašnjenjem leđnog leta (inverznim aeroprofilima), itd. Očigledno je da sa ovim tumačenjem nešto
nije u redu. Greška naravno nije u
Bernoulli
‐jevoj teoremi ni u konstataciji da je pritisak na strani gornjake
manji u odnosu na donjaku, već u predpostavci "jednakih vremena" putovanja po gornjači i donjači
Kao što je demonstrirano putem simulacije strujnog polja oko aeroprofila postoji znatno kašnjenje
fluidnih delića koji opstrujavaju donjaku u odnosu na one koji opstrujavaju gornjaku. Sa slika se vidi, da sa
povećanjem napadnog ugla (tj. sile uzgona), razlike u vremenima se povećavaju. Ova situacija je jos
izraženija na primeru ravne ploče pod određenim napadnim uglom
Zaključak je da predpostavka o
istom vremenu potrebnom za
opstrujavanje gornjake i donjake nije
dobra. Zašto je to bitno i šta
nedostaje? Ignorisana je snaga koja
je potrebna za stvaranje sile uzgona
(rad koji vrši lokalna sila u jedinici
vremena).
1.2
Aerodinami
č
ke
sile
uzgona
i
otpora
kod
aeroprofila
(ap)
Razmatrajući kosu ploču koja se kreće u vazdušnoj
struji možemo posmatrati, pored sile otpora, i silu
UZGONA koja deluje vertikalno naviše.
Za UKUPNU AERODINAMIČKU SILU, koja je zbir
sile UZGONA i sile OTPORA, je veliko slovo "R".
Komponentama ove ukupne aerodinamičke sile se
dodaju indeksi prema osi na kojoj se nalaze, pa se sa sa
Rz
označava sila UZGON‐a koja leži na vertikalnoj osi i
usmerena je naviše, dok je sila OTPOR‐a na uzdužnoj
osi označena sa
Rx
. Bočna sila, koja deluje po
poprečnoj osi y se označava sa
Ry
(aerodinamička sila
klizanja) i njena veličina je često zanemarljivo mala,
osim kod vertikalnih površina repa helikptera, gde je
ova sila poželjna. Kad postavimo običnu dasku u
vazdušnu struju pod nekim napadnim uglom, videli
smo da na tu dasku deluju sledeće sile i njih
predstavljamo vektorski kao na gornjoj slici:
•
Sila OTPORA (Rx) koja se protivi kretanju daske i
paralelna je struji vazduha,
•
Sila UZGONA (Rz) koja deluje vertikalno naviše i
izdiže dasku.
gornje strane morati prelaziti brže da bi se sastao sa vazduhom s donje strane koji prelazi manji put. Kako
se vazduh brže kreće na gornjoj strani aeroprofila njegov bočni pritisak na okolnu površinu (statički p.) je
manji. Sa donje strane aeroprofila se vazduh sporije kreće i njegov bočni pritisak na okolnu površinu
(statički p.) je veći. Dakle, s donje strane aeroprofila dobijamo polje VISOKOG, a sa gornje strane polje
NISKOG pritiska, te se dešava usisavanje aeroprofila prema gore.
Tako je stvorena je SILA
UZGONA
nesimetričnošću
aeroprofila. Ako bi imali
simetričan aeroprofil krila,
tad na napadnom uglu "nula"
u vazdušnoj struji ne bi
uopšte imali silu uzgona, već
bi
silu
uzgona
dobili
povećanjem napadnog ugla
tog tela u vazdušnoj struji.
Simetričan
aeroprofil
može
dovesti
do
nesimetričnog opstrujavanja
u uslovima kad je njegov
napadni ugao u kretanju kroz
vazduh različit od "nule".
