![cover image](https://wikiwandv2-19431.kxcdn.com/_next/image?url=https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/1/11/DeflectionAndLift_W3C.svg/langru-640px-DeflectionAndLift_W3C.svg.png&w=640&q=50)
Подъёмная сила
Материал из Википедии — свободной encyclopedia
Подъёмная си́ла — составляющая полной аэродинамической силы, перпендикулярная вектору скорости движения тела в потоке жидкости или газа, возникающая в результате несимметричности обтекания тела потоком. Полная аэродинамическая сила — это интеграл от давления вокруг контура профиля крыла. Подъемная сила не создается для самолетов с прямым типом крыла.
![Thumb image](http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/2/24/Aeroforces_ru.svg/640px-Aeroforces_ru.svg.png)
![Thumb image](http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/9/99/Karman_trefftz.gif/320px-Karman_trefftz.gif)
где:
- Y — подъёмная сила,
- P — тяга,
— граница профиля,
- p — величина давления,
- n — нормаль к профилю
Согласно теореме Жуковского, величина подъёмной силы пропорциональна плотности среды, скорости потока и циркуляции скорости потока.
Приближённо возникновение подъёмной силы можно объяснить тем, что ввиду наличия инерции и вязкости у обтекающего крыло газа при ненулевом угле атаки, газу со стороны положительного угла атаки необходимо ускориться, преодолев инерцию, чтобы догнать «убегающую» поверхность крыла, а с другой стороны сжаться под воздействием набегающей поверхности. В результате имеем следующие составляющие подъёмной силы:
- изменение направления потока газа и его ускорение с одной стороны, замедление с другой и уравновешиваются подъёмной силой, согласно закону сохранения импульса.
- разность давлений, соответствующая разрежению с одной стороны крыла и сжатию с другой, обусловливает появление силы, направленной в сторону положительного угла атаки.
Более подробно о связи полей скоростей, давления с инерцией и вязкостью среды можно прочитать в описании уравнений Бернулли и уравнения Навье — Стокса.
Если скорость потока воздуха над крылом больше скорости потока воздуха
под крылом, то, согласно уравнению Бернулли, это соответствует перепаду давлений
. Подъёмную силу можно рассчитать по формуле
, где
— плотность воздуха,
— площадь крыла. Обозначив скорость потока воздуха относительно крыла через
, а скорость циркуляционного потока через
, получим
,
,
— формула Жуковского[2].