Videnskab
 science >> Videnskab >  >> Fysik

Sådan beregnes lift til rotorbladene

Løft er den aerodynamiske kraft, der frembringes af luftskiver - såsom propeller, rotorblad og vinger - der opstår i 90 graders vinkel til den modgående luft. Med hensyn til rotorbladene - som dem, der findes på en helikopter - når knivens forkant rammer den modvindende vind, frembringer formen af ​​luftpladen et højt trykområde lige under og et område med lavt tryk over bladet , hvilket resulterer i elevator. For at bestemme mængden af ​​løft, der genereres af et rotorblad, bruger vi løfteligningen L = ½ ρv2ACL.

Forstå hvert element i grænsekvationen L = ½ ρv2ACL. L betegner løftekraft målt i Newtons; ρ betegner lufttæthed målt i kg pr. kubikmeter; v2 betegner ægte airspeed squared, hvilket er kvadratet af helikopterets hastighed i forhold til den modgående luft udtrykt i meter per sekund. I ligningen betegner A rotorskiveområde, som blot er området for rotorbladet, udtrykt i meter kvadratisk. CL betegner den dimensionsløse løftekoefficient ved en bestemt angrebsvinkel, hvilket er vinklen mellem rotorbladets akkordlinje - en imaginær linje trukket gennem midten af ​​en luftskive, der strækker sig fra forkanten til bagkanten - og den modgående luft. CL er dimensionløs, fordi der ikke er knyttet nogen enheder til den; det vises simpelthen som et tal.

Identificer værdierne for hvert element i elevationsligningen. I eksemplet på en lille helikopter med to knive bevæger rotordisken sig ved 70 meter pr. Sekund (v). Løftekoefficienten for bladene er 0,4 (CL). Planformområdet på rotordisken er 50 meter kvadratisk (A). Antag international standardatmosfære, hvor lufttætheden ved havniveau og 15 grader Celsius er 1.275 kg pr. Kubikmeter (ρ).

Tilslut de værdier, du har fastlagt i livsligningen, og løs for L. I helikoptereksemplet skal værdien for L være 62.475 Newtons.

Værdien for CL bestemmes typisk eksperimentelt og kan ikke bestemmes, medmindre du først kender værdien af ​​L. Ligningen for løftekoefficienten er som følger: CL = 2L /ρv2A.