質問:
翼の輪郭が飛行機を引き上げる場合、なぜ飛行機は逆さまに飛ぶことができますか?
Krumelur
2014-01-19 16:38:32 UTC
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ここでは簡単に説明しますが、飛行を紹介するたびに、翼の輪郭が翼の上側の圧力を下げるため、翼とそれに取り付けられた飛行機が引き上げられることがわかります。

わかりました。

それは、飛行機が逆さまに飛んでいることをどのように説明していますか?説明が正しければ、飛行機は地球に向かって引っ張られます。

obligatory XKCD: http://xkcd.com/803/
五 答え:
#1
+25
yankeekilo
2014-01-19 17:45:00 UTC
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通常、翼型は、特定の飛行プロファイル(通常は妥協点)で最高の揚力/抗力(L / D)効率が得られるように最適化されています。ほとんどの航空機の反転飛行のほとんどの時間は問題ではないため、直立飛行用に最適化された翼型が得られます。これは、非対称の形状で最もよく達成されます。

ただし、 、迎え角に応じて、翼型は「負の」揚力を生成できます(そして生成します)が、最適化された体制よりもはるかに効率が悪く、抗力が増加します。

従来の空力制御航空機に必要な迎え角は、エレベータによって維持されます。曲技飛行機に一般的に使用される対称翼の場合、直立飛行と逆飛行の性能は非常に似ています。他のすべての翼の99%の場合、反転飛行は、利用可能な出力、CG、最大揚力、および失速前に利用可能な舵力に応じて、特定のポイントまで機能します。その結果、一部の航空機では安定した反転飛行を維持できませんが、他の航空機では維持できます(ただし、パフォーマンス、失速速度などにさまざまなペナルティがあります)。逆飛行の空力的可能性は、もちろん構造的およびその他の考慮事項によって制限されます。

「負の揚力」のようなものはありません。翼は、飛行経路から離れる空気の質量の加速度にその空気の質量を掛けたものに等しい力(揚力)を生成します。水平飛行で飛行するには、この質量x加速度ベクトルは等しく、重力の加速度とは反対です。飛行機の光沢のある側が空または地面に面している場合ではありません。
したがって、@JimInTexasは引用符です。
@JimInTexasもちろん、負の揚力などがあります。力は、方向と大きさの両方を持つベクトル量です。方向を意味のあるものにするためには、ある参照フレームに関連して定義する必要があります。翼に対してそれを定義することは、一般的に空気力学に最も役立ちます。一般に、この基準枠は、「光沢のある側」が正と見なされるように定義されます。したがって、揚力が他の方向に生成されるようなAoAでは(地面に対するフォイルの向きに関係なく)、揚力ベクトルは実際に負になります。
@reirabおそらく、この回答に取り組んで、あいまいさの一部を取り除く必要があります。または、自由に編集してください。
@yankeekilo答えは私には問題ないようです。私はジムのコメントに話しかけていました。
@reirabは高く評価しました:D
#2
+11
Marcks Thomas
2014-01-19 19:58:05 UTC
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翼の曲率と両側の圧力差の間のこの関係は、多くの場合、「等しい通過時間」の説明の一部です。湾曲した側の空気は、同じ時間内により長い距離を移動する必要があるため、より速く進み、圧力が低くなります。この説明は非常に一般的であり、完全に間違っています。

通常の飛行では、翼がより急な角度で空中に出会うため、機首を上げると航空機が上昇します。リフトが増加します。翼を反対方向に回転させると揚力が減少することは理にかなっています。実際、機首を十分に下に向けると、翼はまったく揚力を生み出しません。それを超えると、生成された揚力は負になり、翼が航空機を引き下げ始めます。

仮想操作中に、姿勢は約10°変化しました。それはまだ正確に逆さまに飛んでいるわけではありません、翼の湾曲した側はずっと上にありました。揚力が上を向いているかどうかは、翼が空中に出会う角度、迎え角に依存していました。

同じことが逆飛行にも当てはまります。翼が私たちを引き下げている姿勢に気づいたら、私たちは鼻を上げます。最初は、下向きの揚力が消え、迎え角が大きくなると、上向きになり始め、大きくなります。十分な対気速度と迎え角で、高度を逆さまに維持するのに十分な揚力があります。

では、なぜ翼をまったく湾曲させる必要があるのでしょうか。彼らはしません。フラットウィングは、迎え角がゼロでない場合にも揚力を提供し、完全に使用できますが、あまり効率的ではありません。適切な形状の翼は、より多くの揚力とより少ない抗力を生み出します。理由を知るには、飛行機が実際にどのように飛ぶかについてのより正確な説明を参照してください。

私のフォローアップを参照してください:http://aviation.stackexchange.com/questions/1157/why-is-the-wrong-explanation-of-air-travels-a-longer-distance-and-creates-a-lif
私はこの答えが1年以上前のものであることを知っていますが、より「真実」でありながら理解しやすい答えを思いついた(または見つけた)ことに対してマークスを称賛しなければなりません。
There's even a nice GIF demonstrating that the "equal time of flight" is simply false: https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/9/99/Karman_trefftz.gif
ご参考までに。 T-38の翼は対称的です。つまり、翼の上部を通過する空気の流れに「余分な距離」はありません。ただし、水平飛行中の航空機は、実際には約2〜3度機首を上げています。
@romkyns [このビデオ](https://www.youtube.com/watch?v=e0l31p6RIaY)は、実際の物理的な設定を示しているため、より優れたデモンストレーションです。そのGIFのドットは、なんらかの方法で移動するようにプログラムされている可能性があります。 (わかりました、それらは正確な表現であるように見えますが、アニメーション化されたドットはアニメーターの意志に従います。)
#3
+3
OrangeDog
2015-02-05 21:30:24 UTC
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簡単な答えはその説明が間違っているです。飛行機が実際に揚力を生成する方法ははるかに複雑です。

#4
+1
Captn
2015-02-05 14:09:38 UTC
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ベルヌーイの原理(翼の形状)は揚力の1つにすぎません。

同様に重要なのはたわみ(ニュートンの法則)であり、プロペラ航空機では加速された気流です。

あなたの答えを拡大することを検討してください。現在の状態では正しいですが、読者がトピックに慣れていない場合は一般的すぎて役に立ちません。
ニュートンの揚力の法則は明らかに間違っています。極超音速で正しくなり始めますが、ニュートンは低速では何が起こるかを推測しているだけで、間違って推測していました。ニュートンの最初の運動の法則を意味するのでしょうか?次に、航空機と空気の間の衝撃伝達について話すことは、より明るくなるでしょう。
#5
+1
amI
2015-10-08 02:08:11 UTC
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「ニュートン」揚力は、気流の下方への偏向に対する翼の上方への反作用です。気流を偏向させる最も効率的な方法は、凹面の下面によって達成される段階的な加速です。上面の形状は、上部の気流の時期尚早な「分離」(カオス的真空渦)を防止する必要があります。対称翼は、迎え角に応じて、気流を偏向させることができます。揚力と抗力は、右サイドアップでも倒立でも同じです。これは、右サイドアップの通常の翼ほど効率的ではありませんが、倒立した通常の翼よりも優れています。



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