Несущий винт

До того как несущий винт был приведен во вращение, воздух над винтом и под ним находился в состоя­нии покоя С началом вращения винта приборы, внесенные с область действия винта, но находящуюся вдали от него, покажут наблюдателю, что в сеченни 0—0 воздух попреж-нему находится в состоянии относительного покоя. Его дав­ление равно атмосферному ро, а скорость — У0 = 0. Рас­стояние от сечения 0—0, где еще не наблюдается влияния винта, до плоскости вращения винта есть величина перемен­ная, которая зависит от вязкости среды и точности приме­няемых нами приборов. Чем точнее прибор, тем он дальше от винта зарегистрирует наличие скорости воздуха, частички которого будут уст­ремлены к винту. Если бы воздух был лишен сил вяз­кости, то действие винта сказалось бы бесконечно далеко. Фактически ввиду то­го, что воздух пред­ставляет собой вяз­кую среду, влияние винта перестает ощу­щаться уже на рас­стоянии десятков метров. Перенося наши приборы из сече­ния 0—0 все ближе к сечению /—/, мы за­метим постепенный прирост скорости воздуха, подсасывае­мого винтом. Та ско­рость, которую воз­дух имеет, подходя к сечению /—/, называется индуктив­ной скоростью подсасывания щ.На основании закона сохра­нения энергии кинетическая энергия (энергия скорости дви­жения) не может увеличиться без того, чтобы не умень­шался другой какой-либо вид энергии. И действительно, наряду с ростом скорости воздуха до ш, мы замечаем, что давление воздуха р0 при этом падает до р\. Это значит, что увеличение скорости воздуха произошло за счет уменьше­ния давления. За винтом сечение потока сжимается и происходит еще большее увеличение скорости воздуха. Казалось бы, должно было последовать дальнейшее паде­ние давления. Однако сразу за винтом давление растет до р2. Не противоречит ли это закону сохранения энергии? Да, противоречит, если мы не примем во внимание того об­стоятельства, что воздух извне (от винта) получил добавоч­ную энергию (механическую). Механическая энергия винта, преобразуясь в кинетическую и потенциальную энергию потока, увеличивает и скорость и давление воздуха одно­временно.

Авиабилеты