Главная > Разное > Аэродинамика. Избранные темы в их историческом развитии
<< Предыдущий параграф
Следующий параграф >>
<< Предыдущий параграф Следующий параграф >>
Макеты страниц

Ньютона считают виновным в задержке развития полетов

Экспериментальные данные показали, что три утверждения Ньютона оказались верными: пропорциональность плотности, пропорциональность квадрату линейного размера и пропорциональность квадрату скорости. Конечно, последнее из них относится только к малым и средним скоростям, поскольку, как было известно из баллистических экспериментов даже во времена Ньютона, оно не применимо к скоростям, соизмеримым или превосходящим скорость звука. Его применяют при условии, что воздух можно рассматривать как несжимаемый или с очень малой способностью подвергаться сжатию. Этот вопрос мы рассмотрим в главе IV.

Прогноз Ньютона о пропорциональности между силой, действующей на элемент поверхности, и квадратом синуса ее угла наклона оказался совершенно ошибочным. Эксперименты доказали, что сила скорее почти линейна синусу угла или самому углу в случае малых углов. Вопрос о том, являлся ли верным экспериментальный или же теоретический закон Ньютона, имел далеко идущие последствия в теории полета. Действительно, если нормальная сила подчиняется закону Ньютона, то составляющие силы перпендикулярны и параллельны скорости полета, т. е. подъемная сила и сила лобового сопротивления пропорциональны соответственно . Таким образом, коэффициент подъемной силы, будучи пропорционален второй степени очень мал для малых значений угла а, и если конструктор самолета не хочет использовать большие значения а, то ему необходима огромная площадь крыла, для того чтобы получить достаточную величину подъемной силы. С другой стороны, соотношение между подъемной силой и лобовым сопротивлением равняется и у этого

выражения может быть большое значение только, если угол а очень мал. Если закон Ньютона верен, то у бедного конструктора есть выбор между созданием огромного хитроумного приспособления, имеющего очень большую площадь крыла и, следовательно, тяжелый вес конструкции, или созданием машины с приемлемой площадью крыла, но низким аэродинамическим качеством, что означает тяжелый двигатель для сообщения движения вперед.

Некоторые авторы высказали мнение, что закон Ньютона способствовал пессимистическим прогнозам по поводу возможностей полета с работающим двигателем, которые можно найти в научной литературе. Лично я не считаю, что влияние Ньютона было действительно таким катастрофическим. Полагаю, что большинство людей, которые в тот ранний период, о котором мы говорим, были действительно заинтересованы в полетах, не верило ни в одну теорию. Но нельзя забывать и то, что теория расходилась с фактами. Далее следует отметить, как я уже говорил ранее, что Ньютон по существу рассматривал тупые или заостренные тела, омываемые параллельным потоком, для того чтобы сравнить их относительное сопротивление, и не изучал силы, действующие на наклонные поверхности. Позже мы увидим, почему его теория, примененная к поверхностям крыла, привела к результатам, таким отличным от реальности, и с другой стороны, как его закон нашел новое применение в области очень высоких сверхзвуковых скоростей.

<< Предыдущий параграф Следующий параграф >>
Оглавление