Несколько острых проблемных вопросов к аэродинамике профессора Н.Е. Жуковского и их решение с позиции авиадинамики инженера В.А. Боздунова

Предлагаемый материал является продолжением статьи «Авиадинамика инженера В.А. Боздунова против Аэродинамики профессора Н.Е. Жуковского», в которой излагается сущность полета аппаратов тяжелее воздуха с совершенно иной для классической аэродинамики позиции. А также с точки зрения Авиадинамики доказывается неординарность научнотехнической базы аэродинамики проф. Н.Е. Жуковского. Доказательством этого является представленный анализ приведенных ниже примеров. Теоретические разночтения Аэродинамики и Авиадиннамики при рассмотрении одного и того же вопроса. Например: может ли самолет самостоятельно взлететь (без участия пилота) при разбеге по ВПП? Практически этот вопрос можно закрыть сразу, обратившись к профессионалу- пилоту, который однозначно ответит - «Нет». Но нас интересует другое, как на этот вопрос ответит действующая наука - Аэродинамика и предлагаемая Авиадинамика. Как известно, взлет (отрыв самолета от ВПП) происходит при наборе самолетом потребной скорости (Vn). При этой скорости, вес движущегося аппарата смещается от давления на Землю в сферу принимающих на себя этот вес - вновь образовавшихся сил: а) В аэродинамике - из формулы - G =Yn = Cy* р*^п^п/2) * S^ (1) видим, что вес аппарата (G), уравновешивается потребной n/c (Yn), которая достигается путем изменения движения самолета до Vn (потребной скорости) и только после этого возможен взлет. Но пилота что - то отвлекло, а самолет, набирая скорость V>> Vn, увеличивает Y>> Yn (подъемную силу) и самостоятельно, если верить формуле (1), отрывается от ВПП и продолжает полет, набирая высоту.

PS. К такому выводу приводит нас формула аэродинамики Н.Е. Жуковского. Ее ответ на поставленный вопрос - самолет может взлететь самостоятельно, без участия пилота, т.е. «Да»!

б) В авиадинамике вес аппарата переводится на реакцию опорной поверхности самолета со стороны атмосферы (Ra). Ra - это не механическая сила, а сила прочности опорной поверхности. Из формулы (2): (G = const) Ra=y*Sn*V*t видим, что увеличивая свою твердость, мы ни сколько не оказываем влияния на вес самолета, поэтому самолет не может при дальнейшем увеличении скорости V>>Vn оторваться от Земли. Следовательно, авиадинамика отрицает возможность самолета самостоятельно, без пилота, подняться в воздух. Ответ авиадинамики однозначен - «Нет»!

Другой пример. Принцип полета самолетов до сих пор основан на аэродинамике профессора Н. Е. Жуковского, т.е. считать научно обоснованным полет самолета за счет наличия n/c (Y) у крыльев. Единомышленники Н. Е. Жуковский и Альберт Эйнштейн - изучая строение крыла птицы, пришли к выводу, что, применив закон Д. Бернулли к профилю крыла - на лицо n/c. И эта истина целое столетие удовлетворяла всех любознательных людей, включая ученых. Но, в 2014 году авиадинамика предложила Науке рассмотреть классический полет самолета в перевернутом стиле полета (шасси вверх), а заодно и полет с симметричным двояковыпуклым профилем крыла. Когда дошло до ума - фанфары Аэродинамики смолкли. Правда, буря еще не разразилась, но кризис аэродинамики, бродивший в тишине, обострился, так как Авиация теряла свою основополагающую позицию, присущую крыльям - подъёмную силу.

Далее определимся с некоторыми понятиями при полёте самолёта в неподвижной атмосфере.

(а) - Угол атаки - угол между хордой крыла и траекторией движения самолета в неподвижной атмосфере.

(в) - Установочный угол крыла - угол между хордой крыла и главной осью самолета.

(&) - Угол подъёма (взлёта) самолета - угол между главной осью самолета и горизонтом.

Крыло жестко крепится неподвижно к фюзеляжу.

Полет самолета происходит строго в направлении вектора тягового усилия.

Изменение угла атаки (а) при экспериментах с профилем крыла самолета в аэродинамических трубах не представляет особой сложности. Но изменить угол атаки горизонтального полета самолета в неподвижной атмосфере не просто. Это искусственное принуждение самолёта снижает его лётные качества.

Рассмотрим взлёт самолёта по принципу Авиадинамики. Мы установили, что при окончании разбега по ВПП самолет набирает потребную скорость: (Vn). При этом происходит переход веса самолета с опоры от ВПП на воздушную опору (подушку) -Ra. Самолет как бы теряет свое весовое качество, которое уравновешивается тяговым усилием (Pn) или реакцией атмосферы (Ra) по формуле: G=Pn=Ran=y*Sn*Vn*t. Затем пилот с помощью руля высоты поднимает самолет на определенный угол относительно горизонта, который называется углом подъема, или углом взлета (&). Далее взлет может проходить по двум направлениям:

1. При постоянном угле взлета (& = const).

2. При переменном угле взлета (& = war).

Рассмотрим первый случай. Во время полета на самолет действует лишь тяговое усилие (Рп&) или его составляющие - пассивная сила реакции воздушной опоры ^аг&) на ось (Х) и вертикальная проекция силы тяги на ось (У) - PM&=Pn&*sin&

Название обозначений:

G (кг) - Вес самолета.

Pn (кг) - Потребное тяговое усилие.

Vn (м/с) - Потребная скорость.

Sп (м2) - Потребная горизонтальная площадь проекции конструкции самолета на ось (Х),

(&) (градусы) -Угол подъема (взлета) самолета.

Упг & (м/с) -Текущее значение горизонтальной потребной скорости при изменяющемся угле взлета.

Уив & (м/с) - Текущее значение вертикальной потребной скорости при изменяющемся угле взлета.

Уи & (м/с) -Потребная скорость в направлении тягового и усилия при определенном угле взлета.

Яа (кг) - Реакция атмосферы от взаимного скоростного контакта с самолетом при установившемся горизонтальном полете.

Яаг& и Яав& (кг) -Текущие значения реакции атмосферы по осям координат.

Бпг& и Бпв& (м2) -Текущие значения опорных площадей при изменяющемся угле подъема (&).

Рассмотрим второй случай (&=соиб1;).

При взлете самолета угол подъема (&) может меняться пилотом от 0 градусов до 90. И в каждом отдельном случае сила веса самолета (О) уравновешивается силами, составляющими силу тяги (Ри&) по формулам:

Рив& = Ри&*Бт& - по оси (У),

Яаг& = Рп&*соб& = у*8и&*со8&*Уи&*соб&* 1 - по оси (Х).

Поскольку уравновешенный вес самолета невесом, он полностью подчинен тяговому усилию (Ри&) и движется в направлении вектора силы тяги, т.е. под углом взлета (&) по прямой. Следует отметить, что при полете с параметрами потребных значений (Ри; Би; Уи) при достижении угла взлета (&=90 гр.) вся система замирает в неподвижности, уравновешенная взаимным равенством Ри&(при &=90гр)=О т.е. самолет зависает в воздухе неподвижно!

Второй случай набора высоты (взлета) при переменном значении угла взлета (&=war).

Рассмотрим установившийся прямолинейный горизонтальный полет самолета с потребными характеристиками параметров (Ри; Би; Уи). Полет с указанными характеристиками, как представлено в предыдущих строках, обеспечивает самолету полную невесомость и полную зависимость движения от направления вектора силы тяги (Ри&). Изменение направления движения самолета в системе «спирали» зависит от управления рулями высоты (стабилизатора). Если пилот жестко установит руль высоты под определенным углом, то в систему сил, оказывающих влияние на маршрут движения самолета появится, кроме тягового усилия, вращающий момент (Мкр) вокруг центра тяжести самолета, что приведет к постепенному, равномерному изменению угла подъема (&) от «0» градусов до «90» градусов с последующим набором высоты, с замедлением движения до полной остановки, т.е. к зависанию. Что соответствует фигуре высшего пилотажа «Кобра»! Если в положении «Кобра» пилот установит рули высоты в исходное положение и увеличит тяговое усилие (Р>Ри) самолет выполнит другую фигуру высшего пилотажа - «Свеча». Если же руль высоты останется на прежнем месте, а тяговое усилие возрастет (Р>Ри), самолет перейдет к выполнению следующей фигуры высшего пилотажа - «мертвая петля Петра Нестерова». Так летают самолёты по законам Авиадинамики... В Аэродинамике профессора Н.Е. Жуковского говорится, что взлёт происходит в плоскопараллельной форме, что, как мне кажется, лишает самолёты маневренности, необходимой для выполнения фигур высшего пилотажа, которыми мы восхищаемся в наши дни. Дополнительно к сказанному, требуется доказать, что во время полета самолет полностью подчинен влиянию силы тяги (P) при выполнении траектории движения, т.к. весовая сущность самолета постоянно нейтрализуется составляющими тягового усилия при любом угле взлета (&):

Проекцией силы тяги на ось «У» PM&=Pn&*sin&

Проекцией силы тяги на ось «Х» Pnr&=Pn&*cos&=Rar& Доказательство этой “независимости” можно назвать теоремой: Изменение угла подъема (взлета) (&) не влияет на величину “невесомости” самолета, т.е. “невесомость” самолета при полете с потребными параметрами (Pn; Sn; Vn) и выше, есть величина постоянная (“G”= const),т.к. она нейтрализуется проекциями силы тяги (Pn&) на координатные оси «Х» и «У».

Имеем:

Проекция (Pn&) на ось «У»

Реакция атмосферы (Ranr&) по горизонтальной оси «Х».

Конечный результат, который не трудно предугадать:

G = Pn = Pn& = I/P^^P^fe + Rar&*Rar&, где I/радикал.

Т.е. вес самолёта (G) при полёте и при любом угле взлёта (&) всегда нейтрализуется либо тяговым потребным усилием (Рп), либо проекциями силы (Pn&) на координатные оси Х и У.

(Доказательство теоремы будет представлено в следующей статье).

Парадокс Фрэнки Запата и Боздунова В. А.

В аэродинамике профессора Н. Е. Жуковского принято считать, что образование п/с крыльев самолета возможно получить только от энергии набегающего на них соответствующего воздушного потока. Примерами использования энергии воздушного потока могут быть морские суда - парусные корабли и яхты, ветряные электроустановки, мукомольные ветряные мельницы, использующие кинетическую энергию ветра. На этом фоне создана вся научно-техническая интерпретация классической аэродинамики, проф. Н.Е. Жуковского. Но, как известно, это направление привело к кризису научных постулатов существующей аэродинамики. Луч света, проникнувший в аэродинамику, сверкнул в недавнем сообщении прессы о фантастическом перелете Ла-Манша французским инженером-изобретателем Фрэнки Запата на «простой непрофильной доске», оснащенной реактивными двигателями. Тем самым, не подозревая, он первый практически опроверг все каноны классической аэродинамики, думая, что открыл только новый вид экстремального спорта и не подозревал, что открыл дорогу новым поколениям авиационной техники (бескрылым летающим аппаратам и орнитоптерам).

В данном случае бескрылая, бес профильная доска летающего аппарата - прямое подтверждение теоретических основ Авиадинамики, описанной автором статьи и опубликованной в материале «Авиадинамика инженера В.А. Боздунова против Аэродинамики профессора Н.Е. Жуковского». Аэродинамика в данном случае бессмысленна в предложении своих услуг, НА основании опубликованных материалов, при объединении практических и теоретических данных, Авиадинамика уверенно утверждает о возможности создания новых поколений авиатехники-Бескрылой Авиации и аппаратов с машущими крыльями (орнитоптеров)!

Примерами конструктивного решения бескрылых летающих аппаратов могут быть: самолёты с плоскостями (крыльями) расположенными вдоль фюзеляжа; двух, трёх и более фюзеляжные самолёты, соединённые опорными плоскостями; самолёты с изменяемым углом атаки (относительно главной оси самолёта); дроны (беспилотники) без ограничения грузоподъёмности; летающие тарелки (дисколёты); более совершенные экранопланы, а также использование в конструктивном решении орнитоптеров и т. п.

Применим ли Закон о взаимозаменяемости движений при решении теоретических проблем в Авиации?

Аэродинамика Н.Е. Жуковского рассматривает процесс образования п/с крыльев самолета по законам гидродинамики в струйном воздушном потоке, набегающем на неподвижный профиль. Для изучения этого процесса были сконструированы специальные инженерные сооружения-аэродинамические трубы, в которых мощные вентиляторы разгоняли воздушный поток до необходимых скоростей. Картина обтекания профиля в аэродинамической трубе выглядит примерно так:

Рисунок 1. Обтекание профиля крыла в аэродинамической трубе

аэродинамика самолет атмосфера

Здесь мы рассматриваем принцип скоростного контакта двух материальных тел - крыла самолёта и атмосферы - при различных относительно друг друга движений.

Авиадинамика, отрицающая Закон обратимости движений (парадокс Б.В.А.), предлагает рассмотреть процесс движения крыла в неподвижной атмосфере. В состоянии покоя, в неподвижной атмосфере, предмет (крыло) окружен со всех сторон элементарными частицами (молекулами кислорода - О2 и азота - К) составляющими атмосферу.

Рисунок 2. Положение профиля крыла в неподвижной атмосфере