Аеродина́міка — розділ механіки суцільних середовищ, в якому метою досліджень є вивчення закономірностей руху повітряних потоків та їх взаємодії з перешкодами та рухомими тілами. Загальнішим розділом механіки є газова динаміка, в якій вивчаються потоки різних газів. Традиційно до газової динаміки відносять по суті задачі аеродинаміки при русі тіл зі швидкостями, що близькі або перевищують швидкість звуку в повітрі. При цьому важливо враховувати стисливість повітря.
Загальна характеристика
Дослідження в аеромеханіці пов'язані з визначенням таких характеристик потоків як швидкість частинок середовища, густини, тиску, температури як функцій простору і часу. Після їх визначення в кожній конкретній ситуації стає можливим обчислення сил та моментів сил, що діють на тіло в потоці. Як наукова дисципліна аеродинаміка послуговується базою для вирішення широкого кола прикладних задач. Перелік практичних проблем, при вирішенні яких виникають і розв'язуються конкретні задачі аеродинаміки, досить довгий і включає не лише проблеми авіації, а й проблеми ракетобудування, наземного та морського транспорту, метеорології, екології, сільського господарства, містобудування та ін. Для одержання відповіді на питання в аеродинаміці використовуються експериментальні та теоретичні методи. Особливого значення в сучасних умовах набувають методи комп'ютерної аеродинаміки. Серед багатьох питань, на які сучасна аеромеханіка дає змістовні відповіді пізнавально найбільш цікаві, за висловом видатного вченого Т. Кармана це питання «Чому ми можемо літати»? та «Як ми можемо літати»? Існує багато питань, на які сучасна аеродинаміка намагається дати відповіді і при обговоренні цих питань формується ряд важливих проблем сучасного природознавства. Зараз вважається, що аеродинаміка в своєму розвитку вступила в комп'ютерну епоху. У дослідників з'явилися досить потужні засоби для одержання кількісних оцінок характеристик течій в рамках вибраної математичної моделі. Однак величезний обсяг інформації, який здобувається методами комп'ютерної динаміки рідин та газів, для свого аналізу і розуміння вимагає від дослідника глибокого розуміння фізики процесів, глибинних причинно-наслідкових зв'язків. Саме ця обставина уможливила появу досить глибоких досліджень змісту понять, які, здавалося, є давно усталеними. Цікаві нові результати по аналізу основ аеродинаміки представлено в
У суспільстві існує великий інтерес, як до певних фундаментальних проблем аеродинаміки, так і до широкого кола прикладів практичного застосування знань в галузі аеродинаміки. Великий набір предметних питань з відповідями в стилі популяризації науки представлено на сайті Національного космічного агентства США. Ця стаття лише перший крок в представленні проблем аеродинаміки в Вікіпедії. Подальше розширення інформаційного поля має базуватися на статтях , , Підйомна сила, Аеродинамічний опір, та інших.
Історичний нарис
В цьому розділі відмічено лише певні важливі моменти в формуванні розуміння основних закономірностей аеродинаміки. Багата подіями історія гідромеханіки не може бути висвітлена в короткій статті. Певні важливі моменти в історії після першого польоту літака будуть відмічені в відповідних розділах.
Роздуми людини над аеродинамічними по суті проблемами, мабуть, мали місце в далекі доісторичні часи. Все починалося з природного бажання стародавньої людини повторити політ птаха в повітрі. Про це свідчить і широко відомий давньогрецький міф про Дедала та Ікара. Але перші кроки, які започаткували рух до сучасної наукової аеродинаміки, були зроблені лише в елліністичний період розвитку давньогрецької культури. Особливо слід відзначити Арістотеля, який зрозумів, що повітря має вагу. Разом з досягненнями Архімеда в розумінні сутності плавання тіл, це дійсно формувало підвалини для постановки та розв'язання проблеми польоту об'єктів, що важчі за повітря.
Значні подальші кроки в розвитку аеродинаміки пов'язані з діяльністю видатної особистості — Леонардо да Вінчі. Він зрозумів, що саме рух крила відносно повітря є причиною виникнення підйомної сили. Він запропонував декілька проєктів орнітоптерів, пристроїв, що мали копіювати поведінку крил птахів під дією мускульної сили людини. Жоден з цих проєктів не було реалізовано. Серед інших його розробок були проєкти парашута та гелікоптера. При аналізі явища виникнення аеродинамічного опору він ввів концепцію добре обтічного тіла. Перший в історії політ людини в повітрі було здійснено в 1783 році Братами Монгольф'є на повітряній кулі, наповненій гарячим повітрям. В цей час уже було накопичено досить глибокі знання про закономірності взаємодії потоку з твердими тілами, які суттєво просували людство до створення літального апарату, важчого за повітря. Серед досягнень фундаментальної аеродинаміки відмітимо встановлену Галілеєм пропорційність між аеродинамічним опором і густиною повітря (1600 р.). Французький вчений Едм Маріот встановив пропорційність аеродинамічного опору квадрату швидкості руху тіла (1673 р.).
Значний вплив на розвиток аеродинаміки мала робота І. Ньютона по визначенню сили, що діє на тіла різної форми з боку набігаючого потоку. Досить складна, с точки зору сучасних уявлень про структуру обтікаючого потоку, задача була легко розв'язана Ньютоном на основі досить специфічної гіпотези про взаємодію частинок повітря з обтічною поверхнею. Використання цієї гіпотези для плоскої пластинки дає наступну формулу для величини сили: , де — густина повітря, — площа пластинки, -швидкість набігаючого потоку, — кут нахилу пластинки до напрямку потоку. Сила направлена перпендикулярно до пластинки. Ця формула знана як закон квадрата синуса.
Пропорційність квадрату синуса величини підйомної сили (складова сили , перпендикулярна до напрямку потоку) вказувала на практичну неможливість створення літака. З неї витікала дуже завищена оцінка площі крила і, відповідно, ваги літального апарату. Експериментальні дослідження не підтвердили формулу Ньютона, однак його авторитет був настільки високим, що на її критику мало хто відважувався. Як вказано в, багато авторів вважало, що помилковість формули Ньютона затримала розвиток авіації на багато років. Однак це не зовсім так. Не менш важливим стримуючим фактором в розвитку авіації була відсутність ефективного двигуна. Врешті-решт на початку двадцятого століття (1903 рік) в повітря піднявся літак братів Райт і розвиток авіації пішов «семимильними кроками». Розповідь про історію створення літака братами Райт представлено в фільмі https://www.youtube.com/watch?v=uB-swWvAUZI [ 9 грудня 2015 у Wayback Machine.]. Створенню літака та здійсненню першого польоту передував великий об'єм експериментальних досліджень. Існує численна література (швидше пропагандистського характеру) в якій відстоюється пріоритет першого польоту літака А. Ф. Можайського. Однак, серйозні дослідження, в тому числі виконані в ЦАГІ ім. М. Е. Жуковського не дають підстав довіряти свідченням підібраних журналістами свідків. Історія розвитку аеродинаміки, як наукової основи технічних рішень, та авіації багата великою кількістю драматичних подій, включаючи боротьбу за пріоритети. Детальний аналіз цієї історії можна знайти в. Змістовний, але скорочений історичний нарис стосовно розвитку досліджень в галузі механіки рідини і газу представлено в популярному підручнику. Змістовний, з великою кількістю цікавих фактів, нарис історії повітроплавання представлено в книзі відомого українського планериста Віктора Гончаренка
Фундаментальні концепції аеродинаміки
Розуміння закономірностей обтікання тіла потоком формується на встановленні зв'язків між силами та моментами, що діють на тіло з формою самого тіла, його орієнтацією відносно набігаючого потоку та властивостями збуреного потоку (розподіл в просторі та зміни в часі швидкостей, тиску, густини, температури).
На малюнку приведено лише головні вектори сил, що діють на тіло в потоці. Тут показано чотири сили: сила тяги, що генерується рушієм, сила опору з боку повітря, підйомна сила та сила ваги. Слід мати на увазі, що для літальних апаратів лінії дії вказаних чотирьох сил не перетинаються в одній точці. Тому при аналізі аеродинаміки конкретних конструкцій велике значення мають величини моментів сил, які обчислюються, наприклад, відносно центру мас літального апарату. Для оцінки властивостей руху, а, особливо, для ефективного керування рухом, слід брати до уваги фактичний розподіл тиску по поверхні тіла. При вирішені задачі по визначенню вказаних характеристик фізичних полів гіпотетично можна сподіватися на використання експериментальної техніки. Саме такий шлях використано братами Райт при створенні першого літака. Відсутність глибокого розуміння закономірностей аеродинаміки вони компенсували великим обсягом виконаних експериментів.
Однак, як показав історичний досвід, значно швидше і ефективніше необхідні знання формуються на основі результатів математичного моделювання з використанням відповідних моделей повітряного середовища. Практично використовуються різні моделі в залежності від умов обтікання. В основі практично всіх моделей лежить припущення про можливість заміни реального середовища певним континуумом, тобто суцільним середовищем. Така заміна з великим успіхом використовується в багатьох розділах фізики. Цікава оцінка методичної ефективності гіпотези суцільного середовища дана Л. Й. Мандельштамом. Викладаючи результат Дебая по оцінці теплоємності кристала, одержаний з використанням моделі суцільного середовища він зауважив «Він (Дебай) зробив явно невірну, але геніальну річ.» (Лекція 29).
Що стосується об'єктів, що обтікаються потоком повітря, то в величезній більшості випадків вони розглядаються як абсолютно тверді тіла, що не деформуються під дією аеродинамічних сил. Однак випадки, коли слід враховувати деформації тіл під впливом аеродинамічних сил досить важливі. Тут слід вказати не лише на очевидний факт коливання полотнища прапора під дією вітру. Набагато важливішим є явище , з яким пов'язано виникнення дуже небезпечних коливань крила літака при певних швидкостях польоту. Гіпотеза про недеформовність поверхні обтічного тіла дає можливість чітко записати умови на його поверхні при математичному моделюванні в задачах аеродинаміки.
При дослідженні потоків газу чи рідини вивчають розподіл та зміни в просторі-часі таких характеристик як швидкість, густина, тиск, температура. Що стосується способів опису руху середовища, то в механіці суцільного середовища розрізняють два підходи, які пов'язують з іменами Ейлера та Лагранжа. Згідно Ейлерового підходу об'єктом дослідження є кінематичні характеристики потоку в певних вибраних точках об'єму, зайнятого потоком. В цьому випадку координати точки фіксуються і розглядається зміна в часі вектора швидкості. В підході Лагранжа прослідковується історія руху певної точки середовища в часі. Такий опис руху природно використовувати при записі основних фізичних законів, які пов'язані з рухом матеріальної точки. Між характеристиками потоку по Лагранжу та Ейлеру є взаємно однозначна відповідність.
Важливим положенням аеродинаміки є принцип зворотності. Зазвичай цей принцип використовується в фізиці для опису закономірностей, які не змінюються при зміні напрямку часу. В аеродинаміці приймається, що характеристики сил взаємодії будь-якого тіла і повітря (газу) будуть однакові в обох випадках: коли тіло рухається в нерухомому повітрі, чи коли на нерухоме тіло набігає рівномірний потік повітря.
Моделі середовища
Повітря — суміш газів, складається з молекул ряду хімічних елементів елементів, серед яких — азот (78 %), кисень (21 %) і решта: вуглекислий газ, водень, аргон та інші. Фізичні властивості повітря та його склад суттєво змінюються зі збільшенням відстані від землі. Ця обставина особливо важлива при вирішенні проблем аеродинаміки в авіації та ракетній техніці. Важливість врахування змін властивостей повітря з висотою зумовило введення міжнародного стандарту. На рисунку показано основні властивості такої стандартної атмосфери.
В число параметрів, що задаються стандартною атмосферою входять: висота, температура, швидкість звуку, тиск, густина, кінематична в'язкість. Звичайно, така статична стандартна атмосфера є результатом усереднення багатьох спостережень та замірів. В дійсності реальна атмосфера надзвичайно мінлива динамічна система, в якій характеристики можуть змінюватися в широких межах. Закономірності процесів, що відбуваються в атмосфері, вивчаються в такій дисципліні, як фізика атмосфері океану. В більшості випадків для аналізу процесів взаємодії атмосфери та рухомого об'єкту атмосферу розглядають як однорідне середовище. Для проведення обчислень можна використовувати дані про властивості атмосфери на певній висоті.
Для обчислення значень фізичних параметрів створено спеціальні он-лайнові калькулятори (http://www.luizmonteiro.com/StdAtm.aspx [ 22 квітня 2011 у Wayback Machine.]). Використовуючи цей калькулятор можна, наприклад, знайти оцінки середню довжину вільного пробігу молекул в повітрі на різних висотах. На рівні поверхні моря маємо . На висоті 80 км . Малість цієї величини відносно характерних розмірів більшості рухомих об'єктів в атмосфері є певною підставою для використання моделі суцільного середовища при дослідженні аеродинамічних явищ навіть на висоті 80 км. Для аналізу таких явищ на значно більших висотах використовують методи молекулярної газової динаміки.
Математичні моделі в теоретичній аеродинаміці формулюються в залежності від особливостей руху. Важливе значення для вибору моделі має така характеристика потоку як число Маха . Цим числом визначаться співвідношення між величиною характерної швидкості потоку (це може бути швидкість рівномірного потоку, що набігає на тіло) та швидкістю звуку в повітрі. Ця остання величина суттєво змінюється з висотою. Скориставшись вказаним вище калькулятором для визначення характеристик стандартної атмосфери одержуємо, наприклад, такі значення швидкості звуку для шару на рівні моря (=340,294 м/с) та на висоті 10000 м (=299,532м/с). Значення числа Маха є визначальним, як з точки зору класифікації потоків, так і з точки зору вибору основних припущень при формуванні математичних моделей аеродинаміки.
В аеродинаміці використовують наступні моделі середовища:
1. Ідеальний нестисливий газ. Із властивостей реального газу в цій моделі враховується лише існування маси частинки середовища.
2. В'язкий нестисливий газ. В моделі враховується притаманна реальним газам властивість наявності опору при зсуві шарів газу. В більшості випадків врахування в'язкості газу проводиться в рамках моделі Ньютона.
3. Ідеальна стислива рідина (газ). Така модель дуже широко використовується в акустиці. Як правило в процесах, пов'язаних з генерацією та поширенням звукових хвиль числа Маха дуже малі в порівнянні з одиницею.
4. В'язкий стисливий газ. В рамках цієї моделі аеродинамічні процеси можуть бути описані найбільш повно. Однак, при цьому математичні задачі виявляються досить складними.
Використання тієї чи іншої моделі визначається метою формулювання задачі досліджень. В багатьох випадках мова може йти про якісний аналіз процесу обтікання, коли не ставиться задача визначення кількісних характеристик потоку. Як приклад, можна вказати на використання моделі ідеального газу для встановлення механізму генерації підйомної сили при обтіканні крила.
Класифікація потоків
Для класифікації потоків в аеродинаміці вибираються різні критерії. Перш за все важливою є класифікація, пов'язана з числом Маха. Якщо число Маха в усіх точках існування потоку менше одиниці, потік характеризують як дозвуковий. В багатьох випадках можлива така ситуація, коли в частині області, зайнятої потоком, число Маха менше одиниці, а в решті потоку — більше одиниці. Такі потоки характеризують як трансзвукові. Якщо в усій області потоку швидкість частинок газу перевищує локальну швидкість звуку потік характеризують як надзвуковий. Часто використовується термін гіперзвук, коли мається на увазі потоки з числами Маха значно більшими одиниці (наприклад М більше 5). Границя між гіперзвуком та надзвуком досить розмита. Слід розрізняти поняття гіперзвуку в аеродинаміці та акустиці.
Для класифікації потоків використовують також їх певні структурні особливості і розрізняють ламінарні потоки та турбулентні потоки.
В багатьох випадках при формуванні потоку ефект в'язкості виявляється не суттєвим. Тому розрізняють в'язкі і нев'язкі потоки.
За структурою течії навколо твердого тіла розрізняють відривні та безвідривні потоки.
Певна різниця в підходах до вивчення характеристик потоків виникає при врахуванні геометричних параметрів, що характеризують аеродинамічну ситуацію. Якщо геометрія потоку така, що можна скористатися моделлю нескінченного простору, заповненого газом, в якому рухається тіло (літак, ракета, автомобіль), говорять про зовнішню аеродинаміку. Коли характеристики потоку суттєво визначаються каналами, в яких рухається газ, говорять про внутрішню аеродинаміку. Задачі внутрішньої аеродинаміки виникають при аналізі роботи реактивних двигунів, газових та парових турбін.
В залежності від швидкості набігаючого потоку в околиці обтічного тіла формуються різного типу структури. Чаруючий світ різного типу течій представлено в унікальній книзі Мілтона Ван-Дайка. Сучасні методи візуалізації потоків дають можливість одержати ще більш вражаючі кольорові зображення різноманітних явищ в потоках рідин та газів. Значна кількість візуалізованих зображень потоків доступна для перегляду в Інтернет .
Закони збереження — основа математичних моделей
Коли йдеться про вивчення руху частинки рідини чи газу основним співвідношенням в математичній моделі для його описання є співвідношення другого закону Ньютона. Однак, у зв'язку з деформовністю середовища, з можливістю зміни відносних відстаней між частинками середовища в процесі руху другий закон Ньютона необхідно доповнювати додатковими законами збереження для формування повної системи рівнянь математичної моделі. Перш за все, це закони збереження загальні для всіх розділів механіки — закон збереження енергії, закон збереження імпульсу та закон збереження моменту імпульсу. Записані з використанням термінів і понять, які використовуються при побудові математичної моделі явища, закони збереження часто дають можливість сформулювати важливі загальні висновки відносно руху системи.
При вивченні рухів рідин та газів загальні закони збереження доповнюються іншими співвідношеннями, які теж виражають факт «збереження» певних характеристик потоку і називаються по різному — законами, принципами, рівняннями. Перш за все слід вказати на найважливіше співвідношення, яке присутнє в усіх моделях механіки суцільного середовища — це , яке можна розглядати як конкретну форму запису закону збереження маси. Якщо для компонентів вектора швидкості частинок середовища використати декартові компоненти позначити густину середовища як , то рівняння нерозривності набуває вигляду
Це співвідношення виражає простий факт — приток рідини чи газу в виділений об'єм компенсується зміною густини середовища. Оскільки це співвідношення формується при розгляді певного фіксованого об'єму воно записане в змінних Ейлера.
Рівняння нерозривності (збереження маси) має досить універсальний характер і має прийматися до уваги при математичному моделюванні будь-яких суцільних середовищ. Його вигляд незмінний для всіх середовищ — води, повітря, металу. Якщо при русі середовища необхідно враховувати його стисливість рівняння нерозривності включає чотири характеристики стану середовища — густину та три компоненти вектора швидкості. Для нестисливої величини рівняння зв'язує значення трьох компонент вектора швидкості.
Засоби досліджень в аеродинаміці
Знання про властивості потоку газу та сили взаємодії потоку з різними тілами здобуваються в аеродинаміці різними шляхами. На основі певних припущень про властивості газу формуються різні математичні моделі, що дають можливість встановлювати певні загальні висновки про характер течій. В багатьох випадках розв'язання відповідних математичних задач пов'язане з великими труднощами і дані про конкретні випадки обтікання тіл одержують з допомогою експерименту, часто досить складного і дорогого. Розвиток комп'ютерної техніки відкрив принципово нові можливості одержання кількісних оцінок характеристик потоків. Сформувався новий розділ механіки — комп'ютерна динаміка рідини та газу
Теоретична аеродинаміка
В історичному нарисі відмічено перший результат, який можна віднести до досягнень теоретичної аеродинаміки. Це оцінка Ньютоном сили, що діє на пластинку в потоці. Перші теоретичні результати дозволили сформулювати загальні оцінки про закони пропорційності сили опору і швидкості набігаючого потоку. В сучасній аеродинаміці розроблено велику кількість математичних моделей, призначених для вивчення потоків з різними швидкостями та різними властивостями газу. Такі моделі формуються на базі загальних законів збереження. Однак використання лише законів збереження не дозволяє сформулювати повну систему рівнянь для опису потоку. Крім законів збереження слід використовувати так звані рівняння стану, які описують зв'язок між кінематичними, силовими характеристиками та температурою в газі для певних конкретних умов існування потоку.
Найпростіша модель, що використовується в аеродинаміці — це модель нестисливого ідеального газу. В такому уявному газі відсутні зсувні напруження, в'язкість, теплопровідність. Саме при розгляді цієї найпростішої моделі можна зрозуміти основні моменти в процедурі побудови математичних моделей в механіці суцільного середовища. При цьому приведемо основні рівняння, використовуючи Декартову систему координат, в якій було записано рівняння нерозривності в попередньому розділі. Крім рівняння нерозривності при дослідженні руху частинок середовища слід використати рівняння другого закону Ньютона. При цьому відразу врахуємо припущення про те, що розглядається ідеальний газ (рідина). Такий газ можна визначити, як середовище, в якому вектор зусиль на будь-якій поверхні всередині газу перпендикулярний поверхні і має в даній точці постійну величину при зміні орієнтації площини. В такому середовищі відсутній опір при зсувному русі одного шару газу відносно іншого. Це значить по суті ігнорування в'язкістю газу, яка притаманна кожному реальному газу чи рідині.
Співвідношення другого закону Ньютона запишемо для елементарного об'єму газу в вигляді паралелепіпеда зі сторонами в формі.
Тут об'ємна сила та використано традиційне позначення для оператора градієнта скалярної величини тиску . Оскільки рівняння записано відносно конкретної матеріальної частинки то при диференціюванні вектора швидкості слід враховувати залежність від часу координат частинки речовини в векторі швидкості . Тому при записі в координатній формі три рівняння руху частинки середовища матимуть вигляд.
- .
Ці рівняння називаються рівняннями Ейлера. Система рівнянь (1) та (2) при заданих об'ємних силах має чотири рівняння відносно п'яти невідомих функцій, зумовлює її неповноту (незамкнутість). Саме додатковим рівнянням, що доповнює систему до замкнутої, визначаються фізичні властивості середовища. Тому вони називаються рівняннями стану. Часто ці рівняння мають описувати досить складні процеси, що відбуваються в потоці. Для розуміння певних найпростіших явищ, пов'язаних з рухом газу можна використати прості рівняння стану. Таким рівнянням може бути співвідношення, що відображає припущення про те, що в процесі руху рідини її густина залишається сталою величиною (нестислива рідина). Математично це виражається рівнянням
Тепер система рівнянь (1)-(3) є замкнутою і формує основні співвідношення математичної моделі ідеальної нестисливої рідини. Для одержання кількісних характеристик потоку ця система рівнянь має бути розв'язаною при певних початкових та граничних умовах. За такою технологією будуються математичні моделі для різних типів течій в аеродинаміці. Слід мати на увазі, що побудова математичної моделі, адекватної процесу, що досліджується, є найважливішим етапом в вирішенні задач теоретичної та прикладної аеродинаміки. Нелінійність рівнянь руху (2) вказує на джерело суттєвих труднощів в одержанні розв'язків відповідних математичних задач. На цей час існує досить значне число повних математичних моделей для опису аеродинамічних явищ. Найбільшу увагу дослідників потоків з відносно невеликими швидкостями зосереджено на моделях, що включають рівняння Нав'є-Стокса і описують поведінку нестисливого газу чи рідини з урахуванням ефектів в'язкості.
Відсутність загальних розв'язків основних рівнянь аеродинаміки спонукало до розгляду частинних випадків руху рідин та газів. Математичною основою для виділення характерних типів потоків є загальна теорема Гельмгольца про можливість представити довільне векторне поле в вигляді суми безвихрового та соленоїдального полів. Це твердження виражається наступною формулою для довільного вектора :
Вирази для диференціальних операторів та приведено в.
Відповідно до такого представлення вектора швидкості течії можуть мати властивості потенціальності, соленоїдальності, або вихоровості.
Для якісного аналізу особливостей таких потоків важливе значення має запис закону збереження енергії в величинах, які входять в загальні рівняння аеродинаміки. Це співвідношення, знане як Закон Бернуллі, має вигляд:
- ,
В загальному випадку постійна величина в правій частині рівняння має різні значення на різних лініях течії (траєкторії, або ). Якщо середовище потенціальне, або збігаються з лініями течії (), то ця величина однакова для всіх його точок. Важливо, що це співвідношення справедливе для усталеного руху ідеального середовища, коли потенціальні об'ємні сили обмежуються силами тяжіння.
Для нестаціонарного потенціального руху ідеального середовища в полі потенціальних об'ємних сил буде справедливий інтеграл Коші—Лагранжа. Для нестаціонарного вихрового руху в'язкого нестисливого середовища в полі потенціальних об'ємних сил — узагальнена формула Коші—Лагранжа.
Тут приведені співвідношення однієї з найпростіших математичних моделей в аеродинаміці. При необхідності врахувати в'язкість газу використовують рівняння Нав'є-Стокса з відповідними граничними умовами. Розв'язки граничних задач здатні описати такі важливі фізичні явища при обтіканні тіл як відрив потоку та формування . В задачах газової динаміки, тобто при дослідженні трансзвукових рухів, також часто використовується модель ідеального газу, Однак, в таких рухах газу важливо враховувати крім стисливості і теплові ефекти. Рівняння стають набагато складнішими, ніж приведені вище і в зв'язку з наявністю в потоці поверхонь розриву в значеннях визначальних параметрів, формулюються для окремих підобластей потоку. Крім того, задачі суттєво ускладнюються в зв'язку з наявністю в потоці ударних хвиль Теоретичні дослідження з використанням різних моделей середовища, хоч і не можуть враховувати ряд факторів, відіграють велику роль в процесі обробки та інтерпретації результатів експерименту.
Експериментальна аеродинаміка
Історично практична робота по використанню людиною аеродинамічних сил почалася набагато раніше ніж були сформовані певні загальні уявлення про особливості взаємодії тіл з потоками. Перш за все слід вказати на використання вітрових рушіїв — вітряків. Перші документальні свідчення відносно їх використання походять з Персії і відносяться до 7 століття до нашої ери. Характерно, що це були вітряки з вертикальною віссю обертання. Історія традиційних для європейського пейзажу вітряків починається з 12 століття Величезний практичний досвід накопичено людством по використанню енергії вітру з допомогою вітрила. Перші вказівки на використання вітрильних човнів знаходять на зображеннях трипільської кераміки. що датуються 6-5 тисячоліттям до нашої ери.
Аеродинаміка вітряків та вітрил залишається актуальним розділом аеродинаміки і в наш час. Особливо важливі результати одержані в аеродинаміці при проведенні цілеспрямованого експерименту з використанням накопичених теоретичних знань про закономірності формування потоків в різних умовах. Розвиток експериментальної аеродинаміки базувався на прогресі в створенні пристроїв для генерації потоків з потрібними властивостями — аеродинамічних труб та розробці достатньо точних і надійних засобів вимірювання характеристик потоків. Велике значення для розвитку експериментальної аеродинаміки мають сучасні методи комп'ютерної реєстрації та обробки результатів вимірювань. Основною метою аеродинамічного експерименту є визначення структури і характеристик газу навколо тіла а також визначення силових, теплових, акустичних факторів взаємодії потоку з тілом.
Сучасні аеродинамічні труби являють собою надзвичайно складний інженерний комплекс, що забезпечує створення потоку з відповідними характеристиками та надійну реєстрацію характеристик потоку та інтегральних силових факторів. На рисунку приведено зображення однієї із таких труб. В Україні експериментальні комплекси, що включають аеродинамічні труби, створено в Харківському національному авіаційному університеті, київському національному авіаційному університеті та в Авіаційному науково-технічному комплексі Антонов.
Оскільки в більшості випадків експерименти проводяться на моделях важливим є питання встановлення відповідності між модельним експериментом та поведінкою реального об'єкту. Питання коректного моделювання є предметом спеціальної теорії подібності. Досить повний перелік конкретних проблем, що виникають при проведені експериментальних досліджень в аеродинаміці представлено в лекційному курсі одного із американських університетів .
Для підвищення ефективності експериментальних досліджень в аеродинаміці велике значення мало створення таких новітніх засобів вимірювання, як та оптичного методу візуалізації потоку (Particle image velocimetry).
Техніка проведення аеродинамічного експерименту постійно вдосконалюється. Для обміну досвідом між багатьма лабораторіями видається спеціалізований науковий журнал Experiments in Fluds. Повний виклад основних складових методики проведення аеродинамічного експерименту приведено в
Комп'ютерна аеродинаміка.
Комп'ютерна аеродинаміка це специфічний розділ аеродинаміки. Для дослідження характеристик потоків в комп'ютерній аеродинаміці використовуються математичні моделі, які формуються в рамках підходів теоретичної аеродинаміки. Але методи розв'язання відповідних початково-граничних задач досить специфічні. Відмова від використання методів аналізу, що базується на асимптотичних співвідношеннях нескінченно малих величин, практично приводить до формування нового розділу математики — дискретної математики Використання методів дискретного аналізу відкрило принципові можливості для одержання кількісних оцінок характеристик потоків, які неможливо одержати в рамках існуючих аналітичних підходів. Широке використання чисельних методів в механіці суцільних середовищ привело до формування нової гілки аерогідромеханіки, яку можна визначити, як комп'ютерна механіка плину (Computer Fluid Dynamics — CFD). Накопичений досвід використання методів, пов'язаних з заміною похідної скінченною різницею, висвітлив дві головні проблеми. Перш за все стала зрозумілою необхідність дуже уважних підходів до організації обчислювального процесу, необхідності узгодження величини скінченних кроків по просторовим координатам та часу Виникають певні питання при проведенні обчислень на великих часових інтервалах. Тому зараз розробляються спеціальні стандарти, що регламентують обчислювальній процес для забезпечення надійності і достовірності одержаних результатів, З іншого боку результати чисельних розв'язків розкрили глибинну сутність складності відповідних математичних задач, зумовлену величезною складністю фізичних процесів, що реалізуються в потоках газів та рідин. Ці результати привели к формуванню нових понять(детермінований хаос, дивні атрактори, фрактали). які стали могутнім засобом пізнання практично в усіх галузях сучасної науки.
Комп'ютерний експеримент з використанням сучасної техніки стає не лише помічником в процесі вирішення інженерних проблем аеродинаміки, а здатен замінити дуже дорогі фізичні експерименти в аеродинамічних трубах. Згідно з даними відомої комп'ютерної фірми Крей (Cray), яка забезпечувала обчислення для фірми Боїнг, чисельне моделювання широко використовувалося при розробці літака Боїнг 787. За їх даними при проєктуванні попередньої моделі Боїнг 767 було проведено 77 широкомасштабних експериментів в аеродинамічних трубах. При створенні Боїнг 787 їх здійснено всього 11. Така різниця зумовлена дуже широким використанням чисельного експерименту. Проведення обчислень на суперкомп'ютерах зайняло 800 000 процесорних годин (http://investors.cray.com/phoenix.zhtml?c=98390&p=irol-newsArticle&ID=1022899 [ 17 травня 2019 у Wayback Machine.]). На рисунку для частинного випадку двовимірної задачі показано вигляд області інтегрування та типову сітку, що використовується при заміні похідних скінченними різницями.
Для забезпечення необхідної точності оцінок аеродинамічних характеристик сітка має згущатися в областях з відносно різкої зміни структури потоку.
Серед значної кількості різних програмних продуктів, що використовуються для одержання кількісних характеристик потоків великою популярністю користується універсальна комерційна система система ANSYS. Сучасні інформаційні технології дають можливість для оперативного обговорення проблем, пов'язаних з практичним використанням системи. Великою популярністю серед програмістів користується форум користувачів http://www.cfd-online.com/Forums/ansys/ [ 19 березня 2015 у Wayback Machine.].
Аеродинаміка літака
Літак це складна інженерна конструкція, призначена для виконання різного роду транспортних робіт шляхом здійснення польотів в атмосфері. Складність конструкції, складність системи керування цією конструкцією в процесі польоту зумовлені особливостями формування сил та їх моментів на різних етапах польоту, зміною властивостей атмосфери, взаємодією конструкції з силовою установкою, особливостями системи керування. Оцінка ролі вказаних факторів та напрацювання відповідних рекомендацій до правил експлуатації літака виконуються, як правило, для кожної конкретної моделі літака окремо і є дуже важливою частиною роботи авіаційних конструкторських бюро. Як приклад, що ілюструє характер і зміст такої роботи можна вказати на книгу, що описує аеродинаміку популярного літака АН-24. Розуміння фізичних основ польоту літаків формується при вивченні таких розділів аеродинаміки, як та .
Аеродинаміка не лише для авіації
Закономірності формування потоків повітря та їх взаємодії з рухомими об'єктами мають широке застосування при вирішенні широкого кола прикладних проблем. Звичайно, проблеми створення та використання ефективних літальних апаратів мають особливе значення і тут вирішення аеродинамічних задач має вирішальне значення. У зв'язку з цим такі розділи як слід винести в окрему статтю. Для ілюстрації використання аеродинамічних закономірностей тут коротко розглянемо наступні теми:
Газодинаміка турбін та компресорів
Загальна властивість потоків повітря генерувати при обтіканні тіл специфічної форми складові аеродинамічних сил, перпендикулярних до напрямку потоку, широко використовується при створенні таких інженерних конструкцій як турбіни та певної конструкції компресори. В них на основі вказаного явища організується перетворення кінетичної енергії потоку в енергію обертального руху. Робочим тілом в них може бути водяна пара, гази, що утворюються при спалюванні різних палив, та вода. В усіх випадках для створення обертального моменту використовуються закономірності обтікання елементів типу крилових профілів в авіації. Саме на таких елементах при взаємодії їх з потоком виникають складові сил, перпендикулярні до напрямку потоку. Основні дані про принципи роботи турбін надано в
Аеродинаміка інженерних споруд
Завдяки засобам масової інформації громадськість багато разів на рік має можливість спостерігати величезну руйнівну силу таких аеродинамічних явищ, як потужний вітер, торнадо, ураган. Сили, що виникають при взаємодії інтенсивних потоків повітря здатні завдати великої шкоди довкіллю, зруйнувати будинки та інші споруди. Найвідомішою подією в історії спостережень за взаємодією потоків повітря з інженерними спорудами було руйнування Такомського мосту в 1940 році в США. При швидкості вітру 18 м/с в центральному прольоті мосту виникли коливання з великою амплітудою, що врешті-решт і призвело до руйнування. Ця подія справила значний вплив на розвиток досліджень в галузі аеродинаміки конструкцій та визначенні механізмів передачі енергії потоку в енергію коливальних рухів. В авіації подібне явище відоме під назвою . Значний діапазон зміни форм споруд, їх взаємного розташування та зростання висоти будівель стимулюють розвиток аеродинамічних досліджень в інтересах будівництва. При цьому йдеться не лише про визначення сил, що можуть виникати під дією вітру на окрему споруду. Об'єктом досліджень є цілі мікрорайони великих міст. Рекомендації будівельникам, що ґрунтуються на аеродинамічних дослідженнях, мають забезпечити певний рівень комфорту мешканцям та надійність експлуатації споруд..
Аеродинаміка автомобіля
Вивчення властивостей потоків при обтіканні швидкісних автомобілів має дати основу для вирішення ряду інженерних проблем. Перш за все йдеться про зменшення аеродинамічного опору. Практично всі нові моделі автомобілів проходять прискіпливе тестування а аеродинамічних трубах. Оскільки закони аеродинаміки обійти неможливо форма автомобілів різних марок практично подібна. Не менш важливим є питання про зменшення шуму при русі автомобіля, що важливо, як для навколишнього середовища, так і для пасажирів автомобіля http://magazine.autotechnic.su/technology/aero/aero.html [ 2 жовтня 2014 у Wayback Machine.].
Для вирішення аеродинамічних проблем автомобілебудівники створюють великі і дуже дорогі експериментальні лабораторії. Наприклад, лабораторія фірми DiamlerChraysler коштувала більше 37 мільйонів доларів. В ній експериментально вирішувалися питання підвищення ефективності використання пального (зменшення лобового опору), мінімізації вітрового шуму та оцінки надійності зовнішніх елементів автомобіля.
Аеродинаміка і спорт
Результати досліджень в аеродинаміці мають важливе застосування не лише в авіації та наземному транспорті. Зараз важко вказати вид спорту, в якому б підвищення результатів не було б пов'язано з досягненнями аеродинаміки. Широко відомі факти польоту футбольного м'яча по криволінійній траєкторії можна зрозуміти лише на основі аеродинамічних досліджень. Такі дослідження можуть також надати рекомендації відносно методів керування характеристиками такого польоту.
Аеродинаміка спортивних м'ячів є важливою областю прикладної механіки. У відповідь на запит з цього питання одна з наукових баз даних пропонує більш ніж півтори тисячі наукових статей. Дослідження, переважно, проводяться в аеродинамічних трубах в широкому діапазоні швидкостей потоку. Перш за все в них з'ясовується вплив на аеродинамічні характеристики різних відхилень від форми ідеальної сфери. Дослідження футбольного м'яча, наприклад, пов'язані з вивченням впливу змін в технології його виготовлення на аеродинамічні характеристики. Так, до 1970 року оболонка м'яча формувалася з 17 шматків шкіри. Потім почали використовувати синтетичні матеріали і кількість частин зменшилася до 14. Вплив таких змін детально досліджується в. Автори дослідили також м'яч з оболонкою, сформованою з 32 фрагментів. Було встановлено залежність опору від швидкості польоту та певне зростання опору м'яча з 32 фрагментами оболонки. Для всього діапазону швидкостей польоту м'яча до швидкості 90 км/год опір виявився меншим, ніж опір ідеальної сфери. Дуже цікавою є аеродинаміка м'яча для гольфу, в якого «навмисне» формуються відхилення від сферичної форми. Широке висвітлення проблем аеродинаміки м'ячів для різних спортивних ігор представлено в огляді
Особливий інтерес до питань аеродинаміки виявляється в зв'язку з розвитком професійного велоспорту. Глибокий аналіз прикладних наукових задач, що забезпечують зростання результатів в цьому виді спорту представлено в монографії. Серед цих задач чільне місце посідають задачі аеродинаміки. На швидкості близько 50 км/год аеродинамічний опір велосипедиста становить близько 90 % від загального опору рухові. Саме боротьба за кожен відсоток зниження опору зумовлює і форму шолома, і одяг і конструкцію велосипеда. Останнім часом розглядається можливість відходу від використання круглих трубок в елементах велосипеда. Спостерігаючи за велогонкою майже завжди можна бачити групу гонщиків, які тримаються дуже близько один до одного. Результати комп'ютерного моделювання руху такої групи показують, що при відстані між гонщиками в 10 см в групі з 6-8 осіб можливо зниження опору на величину до 30 %
Див. також м'яч для гольфу.
Аеродинаміка комах
Величезна кількість комах (~ видів) в процесі еволюції розвинула здатність літати. При цьому вони застосовують складні екзотичні механізми для утворення нестаціонарних ефектів, що забезпечують надзвичайно високі аеродинамічні характеристики та маневреність польоту. Наприклад, швидкість польоту деяких бабок може сягати 25 м/с, прискорення — 130 м/с2, сумарна сила тяги може в 13 раз перевершувати вагу тіла, а розвернутись на 180° бабка може за три махові цикли. Спостереження за польотом комах стимулювало інтерес до питань аеродинаміки польоту як аеродинаміків, так і біологів. Було з'ясовано, що крила комах махають при числах Маха , числах Рейнольдса , та При цьому частота махів крил може досягати 1000 Гц. Вивчення аеродинаміки комах дає базу для створення літаючих мікророботів.
З точки зору аеродинаміки маємо начебто таку ж ситуацію як і з літаком — здатність літати у живої істоти, що важча за повітря. Проте на відміну від стаціонарної циркуляційної сили Жуковського, яка утворюється на крилах літаків, природа сил, що виникають на крилах комах є, як правило, інерційно-вихрова і принципово нестаціонарна, через що внесок миттєвих приєднаних мас домінує. З усіх кромок крил сходять вихрові шари, які уздовж передніх кромок утворюють вихрові структури, приєднані до них при морфологічному маху вниз (фазі пронації). Завдяки цим вихорам над крилами утворюються зони пониженого тиску, які спричиняють збільшення корисних навантажень. Після цього крила миттєво розвертаються (фаза супинації) і здійснюють морфологічний мах уверх під малими кутами атаки, потім знов розвертаються і все повторюється заново. Однак у 1973 році Вейс-Фо відкрив складніший механізм «хлопок-та-ривок», який застосовують деякі маленькі комахи при нормальному тріпотливому польоті (зависанні). Оскільки у фазі «хлопку» передні, а у фазі «ривку» — задні кромки крил наближені одна до одної, це призводить до утворення інтенсивніших вихорів при морфологічному маху вниз та створює ефект реактивного струменя наприкінці циклу.
Значну роль у вивченні особливостей польоту комах відіграє комп'ютерне моделювання. Проте побудова достовірних теоретичних моделей махів крил комах неможлива без знання точної тривимірної кінематики руху їх точок. Першими були спроби застосування однієї високошвидкісної телекамери для експериментів з прив'язаними комахами в аеродинамічній трубі, потім — для експериментів з комахами у вільному польоті і тільки останнім часом з'явилась можливість застосування одночасно трьох високошвидкісних цифрових відеокамер зі швидкістю 5000 кадрів на секунду. Побудовані також роботизовані динамічно масштабовані моделі крил комах. Це дозволяє обійти декілька складних експериментальних проблем: урахування внеску сил інерції крил, синхронізація кінематики та навантажень на крилах, достовірність, точність вимірювань, тощо, однак має головний недолік — штучність та спрощеність законів руху крил. Незважаючи на велику кількість лабораторних досліджень та розрахунків в рамках різних математичних моделей, низка питань аеродинаміки комах залишаються дискусійними.
Джерела
Українською мовою
У Вікісловнику є сторінка аеродинаміка. |
- Аеродинаміка [ 20 грудня 2016 у Wayback Machine.] // Українська радянська енциклопедія : у 12 т. / гол. ред. М. П. Бажан ; редкол.: О. К. Антонов та ін. — 2-ге вид. — К. : Головна редакція УРЕ, 1974–1985.
- Аеродинаміка [ 20 грудня 2016 у Wayback Machine.] // Енциклопедія сучасної України / ред. кол.: І. М. Дзюба [та ін.] ; НАН України, НТШ. — К. : Інститут енциклопедичних досліджень НАН України, 2001–2023. — .
- Аерогідрогазодинаміка: підручник / В. Г. Лебедь, Ю. І. Миргород, Є. О. Українець. — Х. : ХУПС ім. Івана Кожедуба, 2011. — 415 с.
- Аеродинаміка / Н. І. Ахієзер, В. І. Путята. — Харків ; Київ: ОНТВУ «Транспорт і зв'язок» , 1932. — 148 с.
- Аеродинаміка вентиляції: навч. посіб. для студ. вищих навч. закл. / С. С. Жуковський, В. Й. Лабай ; Національний ун-т «Львівська політехніка». — Л. : Видавництво Національного університету «Львівська політехніка», 2003. — 370 с.: рис., табл. — Бібліогр.: с. 365—370. —
- Аеродинаміка вентиляції: навч. посіб. для студентів спец. 7.06010107 «Теплогазопостачання і вентиляція» / Довгалюк В. Б. — Вид. 2-ге, випр. і допов. — Київ: Укргеліотех, 2015. — 365 с. : рис., табл. — Бібліогр.: с. 357—359. — 300 экз. —
- Аеродинаміка літальних апаратів / Харків: ХУПС ім. Івана Кожедуба, 2015.
- Аеродинаміка літальних апаратів: підруч. для студ. вищ. навч. закл. I—II рівнів акредитації, що навч. за спец. «Виробництво авіаційних та ракетно-космічних апаратів», «Виробництво авійційних літальних апаратів» / Г. Н. Котельніков [та ін.] ; ред. Ю. М. Терещенко. — К. : Вища освіта, 2002. — 254 с.: рис. —
- Аеродинаміка і динаміка польоту вертольота: підручник / Харк. ун-т Повітр. Сил ім. І. Кожедуба. — Х. : ХУПС, [200?].
- Ч. 2 : Динаміка польоту вертольота / А. Г. Зінченко [та ін.] ; за заг. ред. канд. техн. наук, доц. В. М. Костенка та канд. техн. наук, доц. І. Б. Ковтонюка. — 2010. — 268 с. : рис. — Бібліогр.: с. 262. — 60 пр. —
- Ахієзер Н. Аеродинамічні досліди. К., 1924.
- Гідро- та аеродинаміка полютантів: навч. посіб. для студ. вищих навч. закл. / Б. М. Лижичка ; Інститут менеджменту та економіки «Галицька академія». — 2. вид., доп. і перероб. — Івано-Франківськ: ІМЕ «Галицька академія», 2005. — 196 с.: рис., табл. — Бібліогр.: с. 191—192. —
- Динаміка польоту літальних апаратів: навч. посіб. / О. Г. Войтенко, І. Б. Ковтонюк, В. М. Костенко, Ю. І. Миргород, Д. М. Обідін, І. Ю. Тригуб. — Х.: ХУПС, 2005. — 173 с.
- Основи аеродинаміки і тепломасообміну: Навч. посібник / Озарків І. М., Сорока Л. Я., Грицюк Ю. І. — К.: ІЗМН, 1997. — 280 с.
Іноземними мовами
- Аэрогидродинамика и аэроакустика: проблемы и перспективы. Сборник научных трудов. ХАИ. — Харьков, ХАИ, 2009.
- Аэродинамика и динамика полета транспортных летательных аппаратов / под ред. проф. Касторского В. Е. — Рига: Риж. институт инженеров гражд. авиации.
- Кн. 1 : Аэродинамика / Гаухман Я. Н., Касторский В. Е., Логачев Ю. Г., Стадник И. В. — 1968. — 457 с. : черт. — Библиогр.: с. 406 (17 назв.).
- Кн. 2 : Динамика полета / Баранов А. А., Сорокин Э. И., Тотиашвили Л. Г. — 1970. — 623 с. : черт. — Библиогр.: с. 532 (12 назв.).
- Аэродинамика магистральных автопоездов /А. Н. Евграфов, М. С. Высоцкий, А. И. Титович. — Минск: Наука и техника, 1988. — 232 с.
- Аэродинамика колесного транспорта /А. Н. Евграфов, М. С. Высоцкий. — Минск: Белавтотракторостроение, 2001. — 368 с.
- Аэродинамика: проблемы и перспективы. Сб. научных трудов. Вып. 2. — Харьков: ХАИ, 2006.
- Вопросы эксплуатационной аэродинамики: сб. науч. тр. / Киев. ин-т инженеров гражд. авиации ; [отв. ред. А. М. Мхитарян]. — Киев: КИИГА, 1989. — 132 с. : ил.
- Ищенко С. А., Трюхан О. Н. Принципы полета. — Киев: НАУ, 2011. — 420 с.
- Ищенко С. А., Трюхан О. Н. Принципы полета (альбом графиков, схем, таблиц по курсу дисциплины). — Киев: НАУ, 2010. — 100 с.
- Механика жидкости и газа. Конспект лекций / Иванов К. Ф. , Сурков С. В. — Одесса: ОГПУ, 1995. — 124 стр.
- Моделирование полета и аэродинамические исследования: Сб. научн. тр. — К.: КИИГА, 1988.
- Молекулярная газовая динамика и ее приложения в ракетно-космической технике / В. П. Басс ; Нац. акад. наук Украины, Нац. косм. агентство Украины, Ин-т техн. механики. — Киев: Наук. думка, 2008. — 269 с. : ил. ; 22 см — Библиогр.: с. 250—265. —
- Основы аэродинамики и динамики полета: учеб. пособие для вузов / В. Е. Касторский ; Ин-т транспорта и связи. — Рига: РКИИГА; Колос, 2010. — 105 с.
- Основы аэрогидрогазодинамики: учебник / В. Ф. Дерягин ; Кировоград. лет. акад. Нац. авиац. ун-та. — Изд. 2-е, перераб. и доп. — Кировоград: Изд-во КЛА НАУ, 2012. — 199 с. : ил., табл., портр.
- Прикладная аэродинамика: сб. научн. тр. — К.: КМУГА, 1997.
- Расчет аэродинамических, летно-технических и маневренных характеристик самолета / Под ред. В. Г. Лебедя, А. П. Романца. — Х.: ХВВАИУ, 1989. — 187 с.
- Теоретические основы аэродинамики: конспект лекций / А. Г. Баскакова [и др] ; Киевский международный ун-т гражданской авиации. — К. : [б.и.], 1997. — 166 с.
- Энергетическая эффективность автомобиля/ Гащук П. Н. — Львов: Свит, 1992. — 208 с. —
- E. L. Houghton, P. W. Carpenter, Steven Collicott, Daniel Valentine. Aerodynamics for Engineering Students. 7th Edition. Butterworth-Heinemann, 2016. .
- Anderson, John D. Fundamentals of Aerodynamics. 3rd ed. New York, NY: McGraw-Hill, 2001. ISBN 007237350.
- Bertin, John J. Aerodynamics for Engineers. 4th ed. Upper Saddle River, NJ: Prentice Hall, 2001. .
- Kuethe, Arnold, and Chuen-Yen Chow. Foundation of Aerodynamics. 5th ed. New York, NY: John Wiley and Sons, 1997. .
- Moran, Jack. An Introduction to Theoretical and Computational Aerodynamics. 1st ed. New York, NY: John Wiley and Sons, 2003. .
Посилання
- Аеродинаміка [ 17 лютого 2022 у Wayback Machine.] // ВУЕ
Примітки
- Теодор фон Карман, Аэродинамика. Избранные темы в их историческом развитии. — Москва-Ижевск, НИЦ «Регулярная и хаотическая динамика», 2001. — 208 с.
- McLean D. Understanding Aerodynamics: Arguing from the Real Physics. — Wiley,2012. — 576 p.
- Aerodynamics Index [ 12 вересня 2009 у Wayback Machine.] (англ.) на сайті NASA.
- Кривоносов Ю. И. Партийное дело о портрете и приоритете: как власти придержащие заставляли «летать» самолет А. Ф. Можайского. В кн. Легенды и мифы отечественной авиации. — Москва, Фонд содействия авиации «Русские витязи», 2009. — С.7-32.
- Anderson J. D. A History of Aerodynamics, Cambridge University Press, 1997. — 479 p.
- Лойцянский Л. Г. Механика жидкости и газа. — М.-Л., Гостехиздат, 1950. — 676 с.
- В. В. Гончаренко Как люди научились летать.—Киев: Веселка,1986.—335 с.
- Мандельштам Л. И. Лекции по теории колебаний.. — М.: Наука, 1972. — 470 с.
- Седов Л. И. Механика сплошной среды, т. 1. — М.: Наука, 1970. — 492 с.
- Басс В. П. Молекулярная газовая динамика и ее приложения в ракетно-космической технике. — К.: Наукова думка, 2008. — 272 с.
- Ван-Дфйк М. Альбом течений жидкости и газа. --Москва, Мир,1986.--184 с.
- Samimy M., Breuer K.S., Leal L. G., Steen P. H. A Galery of Fluid Motion. — Cambridge University Press, 2003. — 118 p.
- Приходько А. А. Компьютерные технологии в аэродинамике и тепломассообмене. — К.: Наукова Думка,2003. — 379 с.
- Кочин Н. Е. Векторное исчисление и начала тензорного анализа. — М.: Наука,1965. — 427 с.
- Милн-Томсон Л. М. Теоретическая гидродинамика.--Москва, Мир, 1964.--655с.
- Shekhovtsov A. V. A Method for Evaluation of an Unsteady Pressure Field in a Mixed Potential-Vortical Domain Adjacent to the Rotating Wing, International Journal of Fluid Mechanics Research, Vol.29, issue 1, 2002, pp.111--123. DOI: 10.1615/InterJFluidMechRes.v29.i1.70
- Крайко А. Н. Теоретическая газовая динамика: классика и современность. М.: ТОРУПРЕСС,2010. — 430 с. .
- Tabak J. Wind and Water.--New York, Facts and File,2009. — 208 p. .
- Мария Гимбутас Цивилизация великой богиги: мир древней Европы.- М.: РОССПЕН,2006. — 572 с. .
- Седов Л. И. Методы подобия и размерности в механике. — М.: Наука, 1977. — 449 с.
- Мартынов А. К.Экспериментальная аэродинамика. — Москва, Изд-во оборонной промышленности, 1950. — 478 с.
- Кемени Дж.,Снелл Дж., Томпсон Дж. Введение в конечную математику. — М.: Мир,1965. — 484 с.
- Флетчер К. Вычислительные методы в динамике жидкости. — М.: Мир, 1991. — 504 с. .
- Standard for Verification and Validation in Computational Fluid Dynamics and Heat Transfer, v.v.20, ASME, 2009,
- Л. Е. Богославский Практическая аэродинамика самолета АН-24. — Москва, «Транспорт», 1972. — 200 с.
- Енергетика. Історія, сучасність та майбутнє. Книга 3. Розвиток теплоенергетики та гідроенергетики. http://energetika.in.ua/ua/books/book-3/part-1/section-3 [ 24 травня 2015 у Wayback Machine.]
- Кузьмина С., Карклэ П. Эолова арфа, самолеты и мосты. Наука и жизнь,№ 5, 2009.
- Реттер Э. И. Архитектурно-строительная аэродинамика. — М.: Стройиздат, 1984. — 294 с.
- Ybcho W-H.(Ed.) Aerodynamics of Road Vehicles. From Fluid Mechanics to Vehicle Engineering. Dutterwarth-Heinemann, 1990. — 566 p.
- Alam F., Chowdhury H.,Vjria H., Fuss F. K. A comparative study of football aerodynamics. Procedia Engineering, vol. 2, issue 2, 2010, p.2443-2448.
- Mehta R.D. Aerodynamics of Sports Balls, Annual Rev. Fluid Mech., 1985, vol.17, p. 151—189.
- Wilson D. G. Bicycling Science, Thrid Edition. — Cambridge, Massachusetts, The MIT Press, 2004. — 477 p.
- Blocken B., Defraeye T., Koninckx E., Carmeliet J.,Hespel.P. Surprising in cycling aerodynamics. Europhysics News, vol. 44, No 1, 2013, p. 20-23.
- Liu H., Ellington C. P., Kawachi K., Van den Berg C. and Willmott A. P., A computational fluid dynamic study of hawkmoth hovering, J. Exp. Biol., Vol. 201, 1998, pp.461-477.
- Graham K. Taylor, Robert L. Nudds and Adrian L. R. Thomas, Flying and swimming animals cruise at a Strouhal number tuned for high power efficiency, Nature, Vol. 425, 2003, pp.707-711.
- Dario Floreano, Jean-Christophe Zufferey, Mandyam V. Srinivasan, Charlie Ellington (Eds.), Flying Insects and Robots, Springer: Heidelberg Dordrecht London New-York, 2009, 315p. DOI 10.1007/978-3-540-89393-6
- Шеховцов А. В., Инерционно-вихревой принцип генерации усилий на крыльях насекомых, Прикладна гідромеханіка, Т.13, № 4, 2011, С.61-76.
- Sergey Shkarayev, Gunjan Maniar, and Alexander V. Shekhovtsov, Experimental and Computational Modeling of the Kinematics and Aerodynamics of Flapping Wing, Journal of Aircraft, Vol.50, No. 6, 2013, pp.1734-1747. DOI: 10.2514/1.C032053
- Charles pp. Ellington, Coen van den Berg, Alexander pp. Willmott and Adrian L. R. Thomas, Leading-edge vortices in insect flight, Nature, Vol. 384, 1996, pp.626-630. DOI:10.1038/384626a0
- Weis-Fogh, T., Quick estimates of flight fitness in hovering animals, including novel mechanisms for lift production, J. Exp. Biol., Vol. 59, 1973, pp.169-230.
- Liu H. and Kawachi K., A numerical study of insect flight, J. Comput. Physics., Vol. 146, 1998, pp.124-156.
- Wang Z. J., Birch J. M., and Dickinson M. H., Unsteady Forces and Flows in Low Reynolds Number Hovering Flight: Two-dimensional Computations vs Robotic Wing Experiments, J. Exp. Biol., Vol. 207, 2004, pp.449-460. doi:10.1242/jeb.00739
- Ramamurti R., and Sandberg W., A Three-dimensional Computational Study of the Aerodynamic Mechanisms of Insect Flight, J. Exp. Biol., Vol. 205, 2002, pp.1507-1518.
- Sun M., and Tang J., Unsteady Aerodynamic Force Generation by a Model Fruit Fly Wing in Flapping Motion, J. Exp. Biol., Vol. 205, Jan. 2002, pp.55-70.
- Sun M., and Tang J., Lift and Power Requirements of Hovering Flight in Drosophila virilis, J. Exp. Biol., Vol. 205, Aug. 2002, pp.2413-2427.
- Mao Sun, and Shi Long Lan, A computational study of the aerodynamic forces and power requirements of dragonfly (Aeschna juncea) hovering, J. Exp. Biol., Vol. 207, 2004, pp.1887-1901. doi:10.1242/jeb.00969
- Hiroto Nagai, Koji Isogai, Tatsumi Fujimoto, and Toshiyuki Hayase, Experimental and Numerical Study of Forward Flight Aerodynamics of Insect Flapping Wing, AIAA Journal, Vol. 47, No. 3, 2009, pp.730-742. DOI: 10.2514/1.39462
- Довгий С. А., Шеховцов А. В., Апробация УМДВ для класса задач о колебаниях крыла в вязкой среде с ограниченным решением на кромках, Вісник Харківського нац. університету, № 863, Сер. «Математичне моделювання. Інформаційні технології. Автоматизовані системи управління», Вип. 12, 2009, С.111-128.
- Шеховцов А. В., Юнге М., Нахтигаль В., Аэродинамика работы крыльев пчел в режиме вентилирования, Прикладна гідромеханіка, Т.1, № 4, 1999, С.83-86.
- Roland Liebe (Ed.), Flow Phenomena in Nature: A challenge to engineering design, WIT Press: Southampton, Billerica, 2007, 372p.
- Jensen M., Biology and physics of locust flight. iii. The aerodynamics of locust flight, Proc. R. Soc. B., Vol. 239, 1956, pp.511-552.
- Ellington, C. P., The aerodynamics of hovering insect flight. III. Kinematics, Phil. Trans. R. Soc. Lond. B, Vol. 305, 1984, pp.41-78.
- Steven N. Fry, Rosalyn Sayaman, Michael H. Dickinson, The aerodynamics of free-flight manuevers in Drosophila, Science, Vol.300, 2003, pp.495-498.
- Lingxiao Zheng, Xiaolin Wang, Afzal Khan, R.R.Vallance, Rajat Mittal and Tyson L. Hedrick, A Combined Experimental-Numerical Study of the Role of Wing Flexibility in Insect Flight, AIAA-2009-382, 47th AIAA Aerospace Sciences Meeting Including The New Horizons Forum and Aerospace Exposition 5—8 January 2009, Orlando, Florida.
- Maxworthy, T., Experiments on the Weis-Fogh mechanism of lift generation by insects in hovering flight. Part 1. Dynamics of the ‘fling’ , J. Fluid Mech., Vol. 93, 1979, pp.47-63. DOI: https://doi.org/10.1017/S0022112079001774
- Dickinson M. H. and Götz K. G., Unsteady aerodynamic performance of model wings at low Reynolds numbers, J. Exp. Biol., Vol. 174, 1993, pp.45-64.
- Michael H. Dickinson, Fritz-Olaf Lehmann, Sanjay P. Sane, Wing Rotation and the Aerodynamic Basis of Insect Flight, Science, Vol.284, 1999, pp.1954-1960. doi:10.1126/science.284.5422.1954
- Maybury, W. J., and Lehmann, F.-O., The Fluid Dynamics of Flight Control by Kinematic Phase Lag Variation between Two Robotic Insect Wings, J. Exp. Biol., Vol.207, 2004, pp.4707-4726. doi:10.1242/jeb.01319
- Christopher DiLeo and Xinyan Deng, Design of and Experiments on a Dragonfly-Inspired Robot, Advanced Robotics, Vol.23, issue 7-8, 2009, pp.1003-1021. DOI:10.1163/156855309X443160
- Sane S.P., The Aerodynamics of Insect Flight, J. Exp. Biol, Vol.206, 2003, pp.4191-4208. DOI:10.1242/jeb.00663
- Lehmann F-O., The Mechanisms of Lift Enhancement in Insect Flight, Naturwissenschaften, Vol. 91, 2004, pp.101-122. DOI 10.1007/s00114-004-0502-3
- Wang Z. J., Dissecting Insect Flight, Annu. Rev. Fluid Mech., Vol. 37, 2005, pp.183-210. DOI: 10.1146/annurev.fluid.36.050802.121940
- . Архів оригіналу за 20 грудня 2016. Процитовано 13 грудня 2016.
- . Архів оригіналу за 20 грудня 2016. Процитовано 13 грудня 2016.
- . Архів оригіналу за 20 грудня 2016. Процитовано 13 грудня 2016.
- . Архів оригіналу за 20 грудня 2016. Процитовано 13 грудня 2016.
Вікіпедія, Українська, Україна, книга, книги, бібліотека, стаття, читати, завантажити, безкоштовно, безкоштовно завантажити, mp3, відео, mp4, 3gp, jpg, jpeg, gif, png, малюнок, музика, пісня, фільм, книга, гра, ігри, мобільний, телефон, android, ios, apple, мобільний телефон, samsung, iphone, xiomi, xiaomi, redmi, honor, oppo, nokia, sonya, mi, ПК, web, Інтернет
Aerodina mika rozdil mehaniki sucilnih seredovish v yakomu metoyu doslidzhen ye vivchennya zakonomirnostej ruhu povitryanih potokiv ta yih vzayemodiyi z pereshkodami ta ruhomimi tilami Zagalnishim rozdilom mehaniki ye gazova dinamika v yakij vivchayutsya potoki riznih gaziv Tradicijno do gazovoyi dinamiki vidnosyat po suti zadachi aerodinamiki pri rusi til zi shvidkostyami sho blizki abo perevishuyut shvidkist zvuku v povitri Pri comu vazhlivo vrahovuvati stislivist povitrya Zagalna harakteristikaDoslidzhennya v aeromehanici pov yazani z viznachennyam takih harakteristik potokiv yak shvidkist chastinok seredovisha gustini tisku temperaturi yak funkcij prostoru i chasu Pislya yih viznachennya v kozhnij konkretnij situaciyi staye mozhlivim obchislennya sil ta momentiv sil sho diyut na tilo v potoci Yak naukova disciplina aerodinamika poslugovuyetsya bazoyu dlya virishennya shirokogo kola prikladnih zadach Perelik praktichnih problem pri virishenni yakih vinikayut i rozv yazuyutsya konkretni zadachi aerodinamiki dosit dovgij i vklyuchaye ne lishe problemi aviaciyi a j problemi raketobuduvannya nazemnogo ta morskogo transportu meteorologiyi ekologiyi silskogo gospodarstva mistobuduvannya ta in Dlya oderzhannya vidpovidi na pitannya v aerodinamici vikoristovuyutsya eksperimentalni ta teoretichni metodi Osoblivogo znachennya v suchasnih umovah nabuvayut metodi komp yuternoyi aerodinamiki Sered bagatoh pitan na yaki suchasna aeromehanika daye zmistovni vidpovidi piznavalno najbilsh cikavi za vislovom vidatnogo vchenogo T Karmana ce pitannya Chomu mi mozhemo litati ta Yak mi mozhemo litati Isnuye bagato pitan na yaki suchasna aerodinamika namagayetsya dati vidpovidi i pri obgovorenni cih pitan formuyetsya ryad vazhlivih problem suchasnogo prirodoznavstva Zaraz vvazhayetsya sho aerodinamika v svoyemu rozvitku vstupila v komp yuternu epohu U doslidnikiv z yavilisya dosit potuzhni zasobi dlya oderzhannya kilkisnih ocinok harakteristik techij v ramkah vibranoyi matematichnoyi modeli Odnak velicheznij obsyag informaciyi yakij zdobuvayetsya metodami komp yuternoyi dinamiki ridin ta gaziv dlya svogo analizu i rozuminnya vimagaye vid doslidnika glibokogo rozuminnya fiziki procesiv glibinnih prichinno naslidkovih zv yazkiv Same cya obstavina umozhlivila poyavu dosit glibokih doslidzhen zmistu ponyat yaki zdavalosya ye davno ustalenimi Cikavi novi rezultati po analizu osnov aerodinamiki predstavleno v U suspilstvi isnuye velikij interes yak do pevnih fundamentalnih problem aerodinamiki tak i do shirokogo kola prikladiv praktichnogo zastosuvannya znan v galuzi aerodinamiki Velikij nabir predmetnih pitan z vidpovidyami v stili populyarizaciyi nauki predstavleno na sajti Nacionalnogo kosmichnogo agentstva SShA Cya stattya lishe pershij krok v predstavlenni problem aerodinamiki v Vikipediyi Podalshe rozshirennya informacijnogo polya maye bazuvatisya na stattyah Pidjomna sila Aerodinamichnij opir ta inshih Istorichnij narisV comu rozdili vidmicheno lishe pevni vazhlivi momenti v formuvanni rozuminnya osnovnih zakonomirnostej aerodinamiki Bagata podiyami istoriya gidromehaniki ne mozhe buti visvitlena v korotkij statti Pevni vazhlivi momenti v istoriyi pislya pershogo polotu litaka budut vidmicheni v vidpovidnih rozdilah Rozdumi lyudini nad aerodinamichnimi po suti problemami mabut mali misce v daleki doistorichni chasi Vse pochinalosya z prirodnogo bazhannya starodavnoyi lyudini povtoriti polit ptaha v povitri Pro ce svidchit i shiroko vidomij davnogreckij mif pro Dedala ta Ikara Ale pershi kroki yaki zapochatkuvali ruh do suchasnoyi naukovoyi aerodinamiki buli zrobleni lishe v ellinistichnij period rozvitku davnogreckoyi kulturi Osoblivo slid vidznachiti Aristotelya yakij zrozumiv sho povitrya maye vagu Razom z dosyagnennyami Arhimeda v rozuminni sutnosti plavannya til ce dijsno formuvalo pidvalini dlya postanovki ta rozv yazannya problemi polotu ob yektiv sho vazhchi za povitrya Model parashuta zaproponovanogo Leonardo da Vinchi Znachni podalshi kroki v rozvitku aerodinamiki pov yazani z diyalnistyu vidatnoyi osobistosti Leonardo da Vinchi Vin zrozumiv sho same ruh krila vidnosno povitrya ye prichinoyu viniknennya pidjomnoyi sili Vin zaproponuvav dekilka proyektiv ornitopteriv pristroyiv sho mali kopiyuvati povedinku kril ptahiv pid diyeyu muskulnoyi sili lyudini Zhoden z cih proyektiv ne bulo realizovano Sered inshih jogo rozrobok buli proyekti parashuta ta gelikoptera Pri analizi yavisha viniknennya aerodinamichnogo oporu vin vviv koncepciyu dobre obtichnogo tila Pershij v istoriyi polit lyudini v povitri bulo zdijsneno v 1783 roci Bratami Mongolf ye na povitryanij kuli napovnenij garyachim povitryam V cej chas uzhe bulo nakopicheno dosit gliboki znannya pro zakonomirnosti vzayemodiyi potoku z tverdimi tilami yaki suttyevo prosuvali lyudstvo do stvorennya litalnogo aparatu vazhchogo za povitrya Sered dosyagnen fundamentalnoyi aerodinamiki vidmitimo vstanovlenu Galileyem proporcijnist mizh aerodinamichnim oporom i gustinoyu povitrya 1600 r Francuzkij vchenij Edm Mariot vstanoviv proporcijnist aerodinamichnogo oporu kvadratu shvidkosti ruhu tila 1673 r Znachnij vpliv na rozvitok aerodinamiki mala robota I Nyutona po viznachennyu sili sho diye na tila riznoyi formi z boku nabigayuchogo potoku Dosit skladna s tochki zoru suchasnih uyavlen pro strukturu obtikayuchogo potoku zadacha bula legko rozv yazana Nyutonom na osnovi dosit specifichnoyi gipotezi pro vzayemodiyu chastinok povitrya z obtichnoyu poverhneyu Vikoristannya ciyeyi gipotezi dlya ploskoyi plastinki daye nastupnu formulu dlya velichini sili F r S V 2 s i n 2 a displaystyle F rho SV 2 sin 2 alpha de r displaystyle rho gustina povitrya S displaystyle S plosha plastinki V displaystyle V shvidkist nabigayuchogo potoku a displaystyle alpha kut nahilu plastinki do napryamku potoku Sila F displaystyle F napravlena perpendikulyarno do plastinki Cya formula znana yak zakon kvadrata sinusa Proporcijnist kvadratu sinusa velichini pidjomnoyi sili skladova sili F displaystyle F perpendikulyarna do napryamku potoku vkazuvala na praktichnu nemozhlivist stvorennya litaka Z neyi vitikala duzhe zavishena ocinka ploshi krila i vidpovidno vagi litalnogo aparatu Eksperimentalni doslidzhennya ne pidtverdili formulu Nyutona odnak jogo avtoritet buv nastilki visokim sho na yiyi kritiku malo hto vidvazhuvavsya Yak vkazano v bagato avtoriv vvazhalo sho pomilkovist formuli Nyutona zatrimala rozvitok aviaciyi na bagato rokiv Odnak ce ne zovsim tak Ne mensh vazhlivim strimuyuchim faktorom v rozvitku aviaciyi bula vidsutnist efektivnogo dviguna Vreshti resht na pochatku dvadcyatogo stolittya 1903 rik v povitrya pidnyavsya litak brativ Rajt i rozvitok aviaciyi pishov semimilnimi krokami Rozpovid pro istoriyu stvorennya litaka bratami Rajt predstavleno v filmi https www youtube com watch v uB swWvAUZI 9 grudnya 2015 u Wayback Machine Stvorennyu litaka ta zdijsnennyu pershogo polotu pereduvav velikij ob yem eksperimentalnih doslidzhen Isnuye chislenna literatura shvidshe propagandistskogo harakteru v yakij vidstoyuyetsya prioritet pershogo polotu litaka A F Mozhajskogo Odnak serjozni doslidzhennya v tomu chisli vikonani v CAGI im M E Zhukovskogo ne dayut pidstav doviryati svidchennyam pidibranih zhurnalistami svidkiv Istoriya rozvitku aerodinamiki yak naukovoyi osnovi tehnichnih rishen ta aviaciyi bagata velikoyu kilkistyu dramatichnih podij vklyuchayuchi borotbu za prioriteti Detalnij analiz ciyeyi istoriyi mozhna znajti v Zmistovnij ale skorochenij istorichnij naris stosovno rozvitku doslidzhen v galuzi mehaniki ridini i gazu predstavleno v populyarnomu pidruchniku Zmistovnij z velikoyu kilkistyu cikavih faktiv naris istoriyi povitroplavannya predstavleno v knizi vidomogo ukrayinskogo planerista Viktora GoncharenkaFundamentalni koncepciyi aerodinamikiRozuminnya zakonomirnostej obtikannya tila potokom formuyetsya na vstanovlenni zv yazkiv mizh silami ta momentami sho diyut na tilo z formoyu samogo tila jogo oriyentaciyeyu vidnosno nabigayuchogo potoku ta vlastivostyami zburenogo potoku rozpodil v prostori ta zmini v chasi shvidkostej tisku gustini temperaturi Shematichne zobrazhennya integralnih harakteristik sil sho diyut na element krila Na malyunku privedeno lishe golovni vektori sil sho diyut na tilo v potoci Tut pokazano chotiri sili sila tyagi sho generuyetsya rushiyem sila oporu z boku povitrya pidjomna sila ta sila vagi Slid mati na uvazi sho dlya litalnih aparativ liniyi diyi vkazanih chotiroh sil ne peretinayutsya v odnij tochci Tomu pri analizi aerodinamiki konkretnih konstrukcij velike znachennya mayut velichini momentiv sil yaki obchislyuyutsya napriklad vidnosno centru mas litalnogo aparatu Dlya ocinki vlastivostej ruhu a osoblivo dlya efektivnogo keruvannya ruhom slid brati do uvagi faktichnij rozpodil tisku po poverhni tila Pri virisheni zadachi po viznachennyu vkazanih harakteristik fizichnih poliv gipotetichno mozhna spodivatisya na vikoristannya eksperimentalnoyi tehniki Same takij shlyah vikoristano bratami Rajt pri stvorenni pershogo litaka Vidsutnist glibokogo rozuminnya zakonomirnostej aerodinamiki voni kompensuvali velikim obsyagom vikonanih eksperimentiv Odnak yak pokazav istorichnij dosvid znachno shvidshe i efektivnishe neobhidni znannya formuyutsya na osnovi rezultativ matematichnogo modelyuvannya z vikoristannyam vidpovidnih modelej povitryanogo seredovisha Praktichno vikoristovuyutsya rizni modeli v zalezhnosti vid umov obtikannya V osnovi praktichno vsih modelej lezhit pripushennya pro mozhlivist zamini realnogo seredovisha pevnim kontinuumom tobto sucilnim seredovishem Taka zamina z velikim uspihom vikoristovuyetsya v bagatoh rozdilah fiziki Cikava ocinka metodichnoyi efektivnosti gipotezi sucilnogo seredovisha dana L J Mandelshtamom Vikladayuchi rezultat Debaya po ocinci teployemnosti kristala oderzhanij z vikoristannyam modeli sucilnogo seredovisha vin zauvazhiv Vin Debaj zrobiv yavno nevirnu ale genialnu rich Lekciya 29 Sho stosuyetsya ob yektiv sho obtikayutsya potokom povitrya to v velicheznij bilshosti vipadkiv voni rozglyadayutsya yak absolyutno tverdi tila sho ne deformuyutsya pid diyeyu aerodinamichnih sil Odnak vipadki koli slid vrahovuvati deformaciyi til pid vplivom aerodinamichnih sil dosit vazhlivi Tut slid vkazati ne lishe na ochevidnij fakt kolivannya polotnisha prapora pid diyeyu vitru Nabagato vazhlivishim ye yavishe z yakim pov yazano viniknennya duzhe nebezpechnih kolivan krila litaka pri pevnih shvidkostyah polotu Gipoteza pro nedeformovnist poverhni obtichnogo tila daye mozhlivist chitko zapisati umovi na jogo poverhni pri matematichnomu modelyuvanni v zadachah aerodinamiki Pri doslidzhenni potokiv gazu chi ridini vivchayut rozpodil ta zmini v prostori chasi takih harakteristik yak shvidkist gustina tisk temperatura Sho stosuyetsya sposobiv opisu ruhu seredovisha to v mehanici sucilnogo seredovisha rozriznyayut dva pidhodi yaki pov yazuyut z imenami Ejlera ta Lagranzha Zgidno Ejlerovogo pidhodu ob yektom doslidzhennya ye kinematichni harakteristiki potoku v pevnih vibranih tochkah ob yemu zajnyatogo potokom V comu vipadku koordinati tochki fiksuyutsya i rozglyadayetsya zmina v chasi vektora shvidkosti V pidhodi Lagranzha proslidkovuyetsya istoriya ruhu pevnoyi tochki seredovisha v chasi Takij opis ruhu prirodno vikoristovuvati pri zapisi osnovnih fizichnih zakoniv yaki pov yazani z ruhom materialnoyi tochki Mizh harakteristikami potoku po Lagranzhu ta Ejleru ye vzayemno odnoznachna vidpovidnist Vazhlivim polozhennyam aerodinamiki ye princip zvorotnosti Zazvichaj cej princip vikoristovuyetsya v fizici dlya opisu zakonomirnostej yaki ne zminyuyutsya pri zmini napryamku chasu V aerodinamici prijmayetsya sho harakteristiki sil vzayemodiyi bud yakogo tila i povitrya gazu budut odnakovi v oboh vipadkah koli tilo ruhayetsya v neruhomomu povitri chi koli na neruhome tilo nabigaye rivnomirnij potik povitrya Modeli seredovisha Povitrya sumish gaziv skladayetsya z molekul ryadu himichnih elementiv elementiv sered yakih azot 78 kisen 21 i reshta vuglekislij gaz voden argon ta inshi Fizichni vlastivosti povitrya ta jogo sklad suttyevo zminyuyutsya zi zbilshennyam vidstani vid zemli Cya obstavina osoblivo vazhliva pri virishenni problem aerodinamiki v aviaciyi ta raketnij tehnici Vazhlivist vrahuvannya zmin vlastivostej povitrya z visotoyu zumovilo vvedennya mizhnarodnogo standartu Na risunku pokazano osnovni vlastivosti takoyi standartnoyi atmosferi Harakteristiki mizhnarodnoyi standartnoyi atmosferi V chislo parametriv sho zadayutsya standartnoyu atmosferoyu vhodyat visota temperatura shvidkist zvuku tisk gustina kinematichna v yazkist Zvichajno taka statichna standartna atmosfera ye rezultatom userednennya bagatoh sposterezhen ta zamiriv V dijsnosti realna atmosfera nadzvichajno minliva dinamichna sistema v yakij harakteristiki mozhut zminyuvatisya v shirokih mezhah Zakonomirnosti procesiv sho vidbuvayutsya v atmosferi vivchayutsya v takij disciplini yak fizika atmosferi okeanu V bilshosti vipadkiv dlya analizu procesiv vzayemodiyi atmosferi ta ruhomogo ob yektu atmosferu rozglyadayut yak odnoridne seredovishe Dlya provedennya obchislen mozhna vikoristovuvati dani pro vlastivosti atmosferi na pevnij visoti Dlya obchislennya znachen fizichnih parametriv stvoreno specialni on lajnovi kalkulyatori http www luizmonteiro com StdAtm aspx 22 kvitnya 2011 u Wayback Machine Vikoristovuyuchi cej kalkulyator mozhna napriklad znajti ocinki serednyu dovzhinu vilnogo probigu molekul v povitri l displaystyle lambda na riznih visotah Na rivni poverhni morya mayemo l 6 63 10 8 m displaystyle lambda 6 63 10 8 m Na visoti 80 km l 4 40 10 3 m displaystyle lambda 4 40 10 3 m Malist ciyeyi velichini vidnosno harakternih rozmiriv bilshosti ruhomih ob yektiv v atmosferi ye pevnoyu pidstavoyu dlya vikoristannya modeli sucilnogo seredovisha pri doslidzhenni aerodinamichnih yavish navit na visoti 80 km Dlya analizu takih yavish na znachno bilshih visotah vikoristovuyut metodi molekulyarnoyi gazovoyi dinamiki Matematichni modeli v teoretichnij aerodinamici formulyuyutsya v zalezhnosti vid osoblivostej ruhu Vazhlive znachennya dlya viboru modeli maye taka harakteristika potoku yak chislo Maha M v c displaystyle M frac v c Cim chislom viznachatsya spivvidnoshennya mizh velichinoyu harakternoyi shvidkosti potoku ce mozhe buti shvidkist rivnomirnogo potoku sho nabigaye na tilo v displaystyle v ta shvidkistyu zvukuc displaystyle c v povitri Cya ostannya velichina suttyevo zminyuyetsya z visotoyu Skoristavshis vkazanim vishe kalkulyatorom dlya viznachennya harakteristik standartnoyi atmosferi oderzhuyemo napriklad taki znachennya shvidkosti zvuku dlya sharu na rivni morya c displaystyle c 340 294 m s ta na visoti 10000 m c displaystyle c 299 532m s Znachennya chisla Maha ye viznachalnim yak z tochki zoru klasifikaciyi potokiv tak i z tochki zoru viboru osnovnih pripushen pri formuvanni matematichnih modelej aerodinamiki V aerodinamici vikoristovuyut nastupni modeli seredovisha 1 Idealnij nestislivij gaz Iz vlastivostej realnogo gazu v cij modeli vrahovuyetsya lishe isnuvannya masi chastinki seredovisha 2 V yazkij nestislivij gaz V modeli vrahovuyetsya pritamanna realnim gazam vlastivist nayavnosti oporu pri zsuvi shariv gazu V bilshosti vipadkiv vrahuvannya v yazkosti gazu provoditsya v ramkah modeli Nyutona 3 Idealna stisliva ridina gaz Taka model duzhe shiroko vikoristovuyetsya v akustici Yak pravilo v procesah pov yazanih z generaciyeyu ta poshirennyam zvukovih hvil chisla Maha duzhe mali v porivnyanni z odiniceyu 4 V yazkij stislivij gaz V ramkah ciyeyi modeli aerodinamichni procesi mozhut buti opisani najbilsh povno Odnak pri comu matematichni zadachi viyavlyayutsya dosit skladnimi Vikoristannya tiyeyi chi inshoyi modeli viznachayetsya metoyu formulyuvannya zadachi doslidzhen V bagatoh vipadkah mova mozhe jti pro yakisnij analiz procesu obtikannya koli ne stavitsya zadacha viznachennya kilkisnih harakteristik potoku Yak priklad mozhna vkazati na vikoristannya modeli idealnogo gazu dlya vstanovlennya mehanizmu generaciyi pidjomnoyi sili pri obtikanni krila Klasifikaciya potokiv Dlya klasifikaciyi potokiv v aerodinamici vibirayutsya rizni kriteriyi Persh za vse vazhlivoyu ye klasifikaciya pov yazana z chislom Maha Yaksho chislo Maha v usih tochkah isnuvannya potoku menshe odinici potik harakterizuyut yak dozvukovij V bagatoh vipadkah mozhliva taka situaciya koli v chastini oblasti zajnyatoyi potokom chislo Maha menshe odinici a v reshti potoku bilshe odinici Taki potoki harakterizuyut yak transzvukovi Yaksho v usij oblasti potoku shvidkist chastinok gazu perevishuye lokalnu shvidkist zvuku potik harakterizuyut yak nadzvukovij Chasto vikoristovuyetsya termin giperzvuk koli mayetsya na uvazi potoki z chislami Maha znachno bilshimi odinici napriklad M bilshe 5 Granicya mizh giperzvukom ta nadzvukom dosit rozmita Slid rozriznyati ponyattya giperzvuku v aerodinamici ta akustici Formuvannya bezvidrivnoyi ta vidrivnoyi techiyi navkolo krilovogo profilyu Dlya klasifikaciyi potokiv vikoristovuyut takozh yih pevni strukturni osoblivosti i rozriznyayut laminarni potoki ta turbulentni potoki V bagatoh vipadkah pri formuvanni potoku efekt v yazkosti viyavlyayetsya ne suttyevim Tomu rozriznyayut v yazki i nev yazki potoki Za strukturoyu techiyi navkolo tverdogo tila rozriznyayut vidrivni ta bezvidrivni potoki Pevna riznicya v pidhodah do vivchennya harakteristik potokiv vinikaye pri vrahuvanni geometrichnih parametriv sho harakterizuyut aerodinamichnu situaciyu Yaksho geometriya potoku taka sho mozhna skoristatisya modellyu neskinchennogo prostoru zapovnenogo gazom v yakomu ruhayetsya tilo litak raketa avtomobil govoryat pro zovnishnyu aerodinamiku Koli harakteristiki potoku suttyevo viznachayutsya kanalami v yakih ruhayetsya gaz govoryat pro vnutrishnyu aerodinamiku Zadachi vnutrishnoyi aerodinamiki vinikayut pri analizi roboti reaktivnih dviguniv gazovih ta parovih turbin V zalezhnosti vid shvidkosti nabigayuchogo potoku v okolici obtichnogo tila formuyutsya riznogo tipu strukturi Charuyuchij svit riznogo tipu techij predstavleno v unikalnij knizi Miltona Van Dajka Suchasni metodi vizualizaciyi potokiv dayut mozhlivist oderzhati she bilsh vrazhayuchi kolorovi zobrazhennya riznomanitnih yavish v potokah ridin ta gaziv Znachna kilkist vizualizovanih zobrazhen potokiv dostupna dlya pereglyadu v Internet Zakoni zberezhennya osnova matematichnih modelej Koli jdetsya pro vivchennya ruhu chastinki ridini chi gazu osnovnim spivvidnoshennyam v matematichnij modeli dlya jogo opisannya ye spivvidnoshennya drugogo zakonu Nyutona Odnak u zv yazku z deformovnistyu seredovisha z mozhlivistyu zmini vidnosnih vidstanej mizh chastinkami seredovisha v procesi ruhu drugij zakon Nyutona neobhidno dopovnyuvati dodatkovimi zakonami zberezhennya dlya formuvannya povnoyi sistemi rivnyan matematichnoyi modeli Persh za vse ce zakoni zberezhennya zagalni dlya vsih rozdiliv mehaniki zakon zberezhennya energiyi zakon zberezhennya impulsu ta zakon zberezhennya momentu impulsu Zapisani z vikoristannyam terminiv i ponyat yaki vikoristovuyutsya pri pobudovi matematichnoyi modeli yavisha zakoni zberezhennya chasto dayut mozhlivist sformulyuvati vazhlivi zagalni visnovki vidnosno ruhu sistemi Pri vivchenni ruhiv ridin ta gaziv zagalni zakoni zberezhennya dopovnyuyutsya inshimi spivvidnoshennyami yaki tezh virazhayut fakt zberezhennya pevnih harakteristik potoku i nazivayutsya po riznomu zakonami principami rivnyannyami Persh za vse slid vkazati na najvazhlivishe spivvidnoshennya yake prisutnye v usih modelyah mehaniki sucilnogo seredovisha ce yake mozhna rozglyadati yak konkretnu formu zapisu zakonu zberezhennya masi Yaksho dlya komponentiv vektora shvidkosti chastinok seredovisha vikoristati dekartovi komponenti U V W displaystyle U V W poznachiti gustinu seredovisha yak r r x y z t displaystyle rho rho x y z t to rivnyannya nerozrivnosti nabuvaye viglyadu r U d x r V d y r W d z r t 1 displaystyle frac partial rho U dx frac partial rho V dy frac partial rho W dz frac partial rho partial t 1 Ce spivvidnoshennya virazhaye prostij fakt pritok ridini chi gazu v vidilenij ob yem kompensuyetsya zminoyu gustini seredovisha Oskilki ce spivvidnoshennya formuyetsya pri rozglyadi pevnogo fiksovanogo ob yemu vono zapisane v zminnih Ejlera Rivnyannya nerozrivnosti zberezhennya masi maye dosit universalnij harakter i maye prijmatisya do uvagi pri matematichnomu modelyuvanni bud yakih sucilnih seredovish Jogo viglyad nezminnij dlya vsih seredovish vodi povitrya metalu Yaksho pri rusi seredovisha neobhidno vrahovuvati jogo stislivist rivnyannya nerozrivnosti vklyuchaye chotiri harakteristiki stanu seredovisha gustinu ta tri komponenti vektora shvidkosti Dlya nestislivoyi velichini rivnyannya zv yazuye znachennya troh komponent vektora shvidkosti Zasobi doslidzhen v aerodinamiciZnannya pro vlastivosti potoku gazu ta sili vzayemodiyi potoku z riznimi tilami zdobuvayutsya v aerodinamici riznimi shlyahami Na osnovi pevnih pripushen pro vlastivosti gazu formuyutsya rizni matematichni modeli sho dayut mozhlivist vstanovlyuvati pevni zagalni visnovki pro harakter techij V bagatoh vipadkah rozv yazannya vidpovidnih matematichnih zadach pov yazane z velikimi trudnoshami i dani pro konkretni vipadki obtikannya til oderzhuyut z dopomogoyu eksperimentu chasto dosit skladnogo i dorogogo Rozvitok komp yuternoyi tehniki vidkriv principovo novi mozhlivosti oderzhannya kilkisnih ocinok harakteristik potokiv Sformuvavsya novij rozdil mehaniki komp yuterna dinamika ridini ta gazu Teoretichna aerodinamika Dokladnishe V istorichnomu narisi vidmicheno pershij rezultat yakij mozhna vidnesti do dosyagnen teoretichnoyi aerodinamiki Ce ocinka Nyutonom sili sho diye na plastinku v potoci Pershi teoretichni rezultati dozvolili sformulyuvati zagalni ocinki pro zakoni proporcijnosti sili oporu i shvidkosti nabigayuchogo potoku V suchasnij aerodinamici rozrobleno veliku kilkist matematichnih modelej priznachenih dlya vivchennya potokiv z riznimi shvidkostyami ta riznimi vlastivostyami gazu Taki modeli formuyutsya na bazi zagalnih zakoniv zberezhennya Odnak vikoristannya lishe zakoniv zberezhennya ne dozvolyaye sformulyuvati povnu sistemu rivnyan dlya opisu potoku Krim zakoniv zberezhennya slid vikoristovuvati tak zvani rivnyannya stanu yaki opisuyut zv yazok mizh kinematichnimi silovimi harakteristikami ta temperaturoyu v gazi dlya pevnih konkretnih umov isnuvannya potoku Najprostisha model sho vikoristovuyetsya v aerodinamici ce model nestislivogo idealnogo gazu V takomu uyavnomu gazi vidsutni zsuvni napruzhennya v yazkist teploprovidnist Same pri rozglyadi ciyeyi najprostishoyi modeli mozhna zrozumiti osnovni momenti v proceduri pobudovi matematichnih modelej v mehanici sucilnogo seredovisha Pri comu privedemo osnovni rivnyannya vikoristovuyuchi Dekartovu sistemu koordinat v yakij bulo zapisano rivnyannya nerozrivnosti v poperednomu rozdili Krim rivnyannya nerozrivnosti pri doslidzhenni ruhu chastinok seredovisha slid vikoristati rivnyannya drugogo zakonu Nyutona Pri comu vidrazu vrahuyemo pripushennya pro te sho rozglyadayetsya idealnij gaz ridina Takij gaz mozhna viznachiti yak seredovishe v yakomu vektor zusil na bud yakij poverhni vseredini gazu perpendikulyarnij poverhni i maye v danij tochci postijnu velichinu pri zmini oriyentaciyi ploshini V takomu seredovishi vidsutnij opir pri zsuvnomu rusi odnogo sharu gazu vidnosno inshogo Ce znachit po suti ignoruvannya v yazkistyu gazu yaka pritamanna kozhnomu realnomu gazu chi ridini Spivvidnoshennya drugogo zakonu Nyutona zapishemo dlya elementarnogo ob yemu gazu v viglyadi paralelepipeda zi storonami d x d y d z displaystyle dx dy dz v formi r d V d t r F p displaystyle rho frac d mathbf V dt rho mathbf F nabla p Tut F displaystyle F ob yemna sila ta vikoristano tradicijne poznachennya dlya operatora gradiyenta skalyarnoyi velichini tisku p displaystyle p Oskilki rivnyannya zapisano vidnosno konkretnoyi materialnoyi chastinki to pri diferenciyuvanni vektora shvidkosti slid vrahovuvati zalezhnist vid chasu koordinat chastinki rechovini v vektori shvidkosti V V x t y t z t t displaystyle mathbf V mathbf V x t y t z t t Tomu pri zapisi v koordinatnij formi tri rivnyannya ruhu chastinki seredovisha matimut viglyad U t U U x V U y W U z F x 1 r p x displaystyle frac partial U partial t U frac partial U partial x V frac partial U partial y W frac partial U partial z F x frac 1 rho frac partial p partial x V t U V x V V y W V z F y 1 r p y 2 displaystyle frac partial V partial t U frac partial V partial x V frac partial V partial y W frac partial V partial z F y frac 1 rho frac partial p partial y 2 W t U W x V W y W W z F z 1 r p z displaystyle frac partial W partial t U frac partial W partial x V frac partial W partial y W frac partial W partial z F z frac 1 rho frac partial p partial z Ci rivnyannya nazivayutsya rivnyannyami Ejlera Sistema rivnyan 1 ta 2 pri zadanih ob yemnih silah maye chotiri rivnyannya vidnosno p yati nevidomih funkcij zumovlyuye yiyi nepovnotu nezamknutist Same dodatkovim rivnyannyam sho dopovnyuye sistemu do zamknutoyi viznachayutsya fizichni vlastivosti seredovisha Tomu voni nazivayutsya rivnyannyami stanu Chasto ci rivnyannya mayut opisuvati dosit skladni procesi sho vidbuvayutsya v potoci Dlya rozuminnya pevnih najprostishih yavish pov yazanih z ruhom gazu mozhna vikoristati prosti rivnyannya stanu Takim rivnyannyam mozhe buti spivvidnoshennya sho vidobrazhaye pripushennya pro te sho v procesi ruhu ridini yiyi gustina zalishayetsya staloyu velichinoyu nestisliva ridina Matematichno ce virazhayetsya rivnyannyam d r d t r t U r x V r y W r z 3 displaystyle frac d rho dt frac partial rho partial t U frac partial rho partial x V frac partial rho partial y W frac partial rho partial z 3 Teper sistema rivnyan 1 3 ye zamknutoyu i formuye osnovni spivvidnoshennya matematichnoyi modeli idealnoyi nestislivoyi ridini Dlya oderzhannya kilkisnih harakteristik potoku cya sistema rivnyan maye buti rozv yazanoyu pri pevnih pochatkovih ta granichnih umovah Za takoyu tehnologiyeyu buduyutsya matematichni modeli dlya riznih tipiv techij v aerodinamici Slid mati na uvazi sho pobudova matematichnoyi modeli adekvatnoyi procesu sho doslidzhuyetsya ye najvazhlivishim etapom v virishenni zadach teoretichnoyi ta prikladnoyi aerodinamiki Nelinijnist rivnyan ruhu 2 vkazuye na dzherelo suttyevih trudnoshiv v oderzhanni rozv yazkiv vidpovidnih matematichnih zadach Na cej chas isnuye dosit znachne chislo povnih matematichnih modelej dlya opisu aerodinamichnih yavish Najbilshu uvagu doslidnikiv potokiv z vidnosno nevelikimi shvidkostyami zoseredzheno na modelyah sho vklyuchayut rivnyannya Nav ye Stoksa i opisuyut povedinku nestislivogo gazu chi ridini z urahuvannyam efektiv v yazkosti Vidsutnist zagalnih rozv yazkiv osnovnih rivnyan aerodinamiki sponukalo do rozglyadu chastinnih vipadkiv ruhu ridin ta gaziv Matematichnoyu osnovoyu dlya vidilennya harakternih tipiv potokiv ye zagalna teorema Gelmgolca pro mozhlivist predstaviti dovilne vektorne pole v viglyadi sumi bezvihrovogo ta solenoyidalnogo poliv Ce tverdzhennya virazhayetsya nastupnoyu formuloyu dlya dovilnogo vektora V displaystyle mathbf V V f rot A displaystyle mathbf V nabla varphi text rot mathbf A Virazi dlya diferencialnih operatoriv g r a d displaystyle grad ta r o t displaystyle rot privedeno v Vidpovidno do takogo predstavlennya vektora shvidkosti techiyi mozhut mati vlastivosti potencialnosti solenoyidalnosti abo vihorovosti Dlya yakisnogo analizu osoblivostej takih potokiv vazhlive znachennya maye zapis zakonu zberezhennya energiyi v velichinah yaki vhodyat v zagalni rivnyannya aerodinamiki Ce spivvidnoshennya znane yak Zakon Bernulli maye viglyad h r g p r V 2 2 const displaystyle h rho g p frac rho mathbf V 2 2 text const V zagalnomu vipadku postijna velichina v pravij chastini rivnyannya maye rizni znachennya na riznih liniyah techiyi trayektoriyi abo Yaksho seredovishe potencialne abo zbigayutsya z liniyami techiyi to cya velichina odnakova dlya vsih jogo tochok Vazhlivo sho ce spivvidnoshennya spravedlive dlya ustalenogo ruhu idealnogo seredovisha koli potencialni ob yemni sili obmezhuyutsya silami tyazhinnya Dlya nestacionarnogo potencialnogo ruhu idealnogo seredovisha v poli potencialnih ob yemnih sil bude spravedlivij integral Koshi Lagranzha Dlya nestacionarnogo vihrovogo ruhu v yazkogo nestislivogo seredovisha v poli potencialnih ob yemnih sil uzagalnena formula Koshi Lagranzha Tut privedeni spivvidnoshennya odniyeyi z najprostishih matematichnih modelej v aerodinamici Pri neobhidnosti vrahuvati v yazkist gazu vikoristovuyut rivnyannya Nav ye Stoksa z vidpovidnimi granichnimi umovami Rozv yazki granichnih zadach zdatni opisati taki vazhlivi fizichni yavisha pri obtikanni til yak vidriv potoku ta formuvannya V zadachah gazovoyi dinamiki tobto pri doslidzhenni transzvukovih ruhiv takozh chasto vikoristovuyetsya model idealnogo gazu Odnak v takih ruhah gazu vazhlivo vrahovuvati krim stislivosti i teplovi efekti Rivnyannya stayut nabagato skladnishimi nizh privedeni vishe i v zv yazku z nayavnistyu v potoci poverhon rozrivu v znachennyah viznachalnih parametriv formulyuyutsya dlya okremih pidoblastej potoku Krim togo zadachi suttyevo uskladnyuyutsya v zv yazku z nayavnistyu v potoci udarnih hvil Teoretichni doslidzhennya z vikoristannyam riznih modelej seredovisha hoch i ne mozhut vrahovuvati ryad faktoriv vidigrayut veliku rol v procesi obrobki ta interpretaciyi rezultativ eksperimentu Eksperimentalna aerodinamika Dokladnishe Dokladnishe Aerodinamichna truba Istorichno praktichna robota po vikoristannyu lyudinoyu aerodinamichnih sil pochalasya nabagato ranishe nizh buli sformovani pevni zagalni uyavlennya pro osoblivosti vzayemodiyi til z potokami Persh za vse slid vkazati na vikoristannya vitrovih rushiyiv vitryakiv Pershi dokumentalni svidchennya vidnosno yih vikoristannya pohodyat z Persiyi i vidnosyatsya do 7 stolittya do nashoyi eri Harakterno sho ce buli vitryaki z vertikalnoyu vissyu obertannya Istoriya tradicijnih dlya yevropejskogo pejzazhu vitryakiv pochinayetsya z 12 stolittya Velicheznij praktichnij dosvid nakopicheno lyudstvom po vikoristannyu energiyi vitru z dopomogoyu vitrila Pershi vkazivki na vikoristannya vitrilnih chovniv znahodyat na zobrazhennyah tripilskoyi keramiki sho datuyutsya 6 5 tisyacholittyam do nashoyi eri Aerodinamika vitryakiv ta vitril zalishayetsya aktualnim rozdilom aerodinamiki i v nash chas Osoblivo vazhlivi rezultati oderzhani v aerodinamici pri provedenni cilespryamovanogo eksperimentu z vikoristannyam nakopichenih teoretichnih znan pro zakonomirnosti formuvannya potokiv v riznih umovah Rozvitok eksperimentalnoyi aerodinamiki bazuvavsya na progresi v stvorenni pristroyiv dlya generaciyi potokiv z potribnimi vlastivostyami aerodinamichnih trub ta rozrobci dostatno tochnih i nadijnih zasobiv vimiryuvannya harakteristik potokiv Velike znachennya dlya rozvitku eksperimentalnoyi aerodinamiki mayut suchasni metodi komp yuternoyi reyestraciyi ta obrobki rezultativ vimiryuvan Osnovnoyu metoyu aerodinamichnogo eksperimentu ye viznachennya strukturi i harakteristik gazu navkolo tila a takozh viznachennya silovih teplovih akustichnih faktoriv vzayemodiyi potoku z tilom Suchasni aerodinamichni trubi yavlyayut soboyu nadzvichajno skladnij inzhenernij kompleks sho zabezpechuye stvorennya potoku z vidpovidnimi harakteristikami ta nadijnu reyestraciyu harakteristik potoku ta integralnih silovih faktoriv Na risunku privedeno zobrazhennya odniyeyi iz takih trub V Ukrayini eksperimentalni kompleksi sho vklyuchayut aerodinamichni trubi stvoreno v Harkivskomu nacionalnomu aviacijnomu universiteti kiyivskomu nacionalnomu aviacijnomu universiteti ta v Aviacijnomu naukovo tehnichnomu kompleksi Antonov Oskilki v bilshosti vipadkiv eksperimenti provodyatsya na modelyah vazhlivim ye pitannya vstanovlennya vidpovidnosti mizh modelnim eksperimentom ta povedinkoyu realnogo ob yektu Pitannya korektnogo modelyuvannya ye predmetom specialnoyi teoriyi podibnosti Dosit povnij perelik konkretnih problem sho vinikayut pri provedeni eksperimentalnih doslidzhen v aerodinamici predstavleno v lekcijnomu kursi odnogo iz amerikanskih universitetiv Aerodinamichna truba Amerikanskogo kosmichnogo agentstva yaka dozvolyaye provoditi doslidzhennya povnomasshtabnih modelej litalnih aparativ Dlya pidvishennya efektivnosti eksperimentalnih doslidzhen v aerodinamici velike znachennya malo stvorennya takih novitnih zasobiv vimiryuvannya yak ta optichnogo metodu vizualizaciyi potoku Particle image velocimetry Tehnika provedennya aerodinamichnogo eksperimentu postijno vdoskonalyuyetsya Dlya obminu dosvidom mizh bagatma laboratoriyami vidayetsya specializovanij naukovij zhurnal Experiments in Fluds Povnij viklad osnovnih skladovih metodiki provedennya aerodinamichnogo eksperimentu privedeno v Komp yuterna aerodinamika Komp yuterna aerodinamika ce specifichnij rozdil aerodinamiki Dlya doslidzhennya harakteristik potokiv v komp yuternij aerodinamici vikoristovuyutsya matematichni modeli yaki formuyutsya v ramkah pidhodiv teoretichnoyi aerodinamiki Ale metodi rozv yazannya vidpovidnih pochatkovo granichnih zadach dosit specifichni Vidmova vid vikoristannya metodiv analizu sho bazuyetsya na asimptotichnih spivvidnoshennyah neskinchenno malih velichin praktichno privodit do formuvannya novogo rozdilu matematiki diskretnoyi matematiki Vikoristannya metodiv diskretnogo analizu vidkrilo principovi mozhlivosti dlya oderzhannya kilkisnih ocinok harakteristik potokiv yaki nemozhlivo oderzhati v ramkah isnuyuchih analitichnih pidhodiv Shiroke vikoristannya chiselnih metodiv v mehanici sucilnih seredovish privelo do formuvannya novoyi gilki aerogidromehaniki yaku mozhna viznachiti yak komp yuterna mehanika plinu Computer Fluid Dynamics CFD Nakopichenij dosvid vikoristannya metodiv pov yazanih z zaminoyu pohidnoyi skinchennoyu rizniceyu visvitliv dvi golovni problemi Persh za vse stala zrozumiloyu neobhidnist duzhe uvazhnih pidhodiv do organizaciyi obchislyuvalnogo procesu neobhidnosti uzgodzhennya velichini skinchennih krokiv po prostorovim koordinatam ta chasu Vinikayut pevni pitannya pri provedenni obchislen na velikih chasovih intervalah Tomu zaraz rozroblyayutsya specialni standarti sho reglamentuyut obchislyuvalnij proces dlya zabezpechennya nadijnosti i dostovirnosti oderzhanih rezultativ Z inshogo boku rezultati chiselnih rozv yazkiv rozkrili glibinnu sutnist skladnosti vidpovidnih matematichnih zadach zumovlenu velicheznoyu skladnistyu fizichnih procesiv sho realizuyutsya v potokah gaziv ta ridin Ci rezultati priveli k formuvannyu novih ponyat determinovanij haos divni atraktori fraktali yaki stali mogutnim zasobom piznannya praktichno v usih galuzyah suchasnoyi nauki Komp yuternij eksperiment z vikoristannyam suchasnoyi tehniki staye ne lishe pomichnikom v procesi virishennya inzhenernih problem aerodinamiki a zdaten zaminiti duzhe dorogi fizichni eksperimenti v aerodinamichnih trubah Zgidno z danimi vidomoyi komp yuternoyi firmi Krej Cray yaka zabezpechuvala obchislennya dlya firmi Boying chiselne modelyuvannya shiroko vikoristovuvalosya pri rozrobci litaka Boying 787 Za yih danimi pri proyektuvanni poperednoyi modeli Boying 767 bulo provedeno 77 shirokomasshtabnih eksperimentiv v aerodinamichnih trubah Pri stvorenni Boying 787 yih zdijsneno vsogo 11 Taka riznicya zumovlena duzhe shirokim vikoristannyam chiselnogo eksperimentu Provedennya obchislen na superkomp yuterah zajnyalo 800 000 procesornih godin http investors cray com phoenix zhtml c 98390 amp p irol newsArticle amp ID 1022899 17 travnya 2019 u Wayback Machine Na risunku dlya chastinnogo vipadku dvovimirnoyi zadachi pokazano viglyad oblasti integruvannya ta tipovu sitku sho vikoristovuyetsya pri zamini pohidnih skinchennimi riznicyami Tipova sitka dlya chiselnogo integruvannya rivnyan aerodinamiki Dlya ilyustraciyi vikoristano profil Zhukovskogo Dlya zabezpechennya neobhidnoyi tochnosti ocinok aerodinamichnih harakteristik sitka maye zgushatisya v oblastyah z vidnosno rizkoyi zmini strukturi potoku Sered znachnoyi kilkosti riznih programnih produktiv sho vikoristovuyutsya dlya oderzhannya kilkisnih harakteristik potokiv velikoyu populyarnistyu koristuyetsya universalna komercijna sistema sistema ANSYS Suchasni informacijni tehnologiyi dayut mozhlivist dlya operativnogo obgovorennya problem pov yazanih z praktichnim vikoristannyam sistemi Velikoyu populyarnistyu sered programistiv koristuyetsya forum koristuvachiv http www cfd online com Forums ansys 19 bereznya 2015 u Wayback Machine Aerodinamika litakaLitak ce skladna inzhenerna konstrukciya priznachena dlya vikonannya riznogo rodu transportnih robit shlyahom zdijsnennya polotiv v atmosferi Skladnist konstrukciyi skladnist sistemi keruvannya ciyeyu konstrukciyeyu v procesi polotu zumovleni osoblivostyami formuvannya sil ta yih momentiv na riznih etapah polotu zminoyu vlastivostej atmosferi vzayemodiyeyu konstrukciyi z silovoyu ustanovkoyu osoblivostyami sistemi keruvannya Ocinka roli vkazanih faktoriv ta napracyuvannya vidpovidnih rekomendacij do pravil ekspluataciyi litaka vikonuyutsya yak pravilo dlya kozhnoyi konkretnoyi modeli litaka okremo i ye duzhe vazhlivoyu chastinoyu roboti aviacijnih konstruktorskih byuro Yak priklad sho ilyustruye harakter i zmist takoyi roboti mozhna vkazati na knigu sho opisuye aerodinamiku populyarnogo litaka AN 24 Rozuminnya fizichnih osnov polotu litakiv formuyetsya pri vivchenni takih rozdiliv aerodinamiki yak ta Aerodinamika ne lishe dlya aviaciyiZakonomirnosti formuvannya potokiv povitrya ta yih vzayemodiyi z ruhomimi ob yektami mayut shiroke zastosuvannya pri virishenni shirokogo kola prikladnih problem Zvichajno problemi stvorennya ta vikoristannya efektivnih litalnih aparativ mayut osoblive znachennya i tut virishennya aerodinamichnih zadach maye virishalne znachennya U zv yazku z cim taki rozdili yak slid vinesti v okremu stattyu Dlya ilyustraciyi vikoristannya aerodinamichnih zakonomirnostej tut korotko rozglyanemo nastupni temi Gazodinamika turbin ta kompresoriv Zagalna vlastivist potokiv povitrya generuvati pri obtikanni til specifichnoyi formi skladovi aerodinamichnih sil perpendikulyarnih do napryamku potoku shiroko vikoristovuyetsya pri stvorenni takih inzhenernih konstrukcij yak turbini ta pevnoyi konstrukciyi kompresori V nih na osnovi vkazanogo yavisha organizuyetsya peretvorennya kinetichnoyi energiyi potoku v energiyu obertalnogo ruhu Robochim tilom v nih mozhe buti vodyana para gazi sho utvoryuyutsya pri spalyuvanni riznih paliv ta voda V usih vipadkah dlya stvorennya obertalnogo momentu vikoristovuyutsya zakonomirnosti obtikannya elementiv tipu krilovih profiliv v aviaciyi Same na takih elementah pri vzayemodiyi yih z potokom vinikayut skladovi sil perpendikulyarni do napryamku potoku Osnovni dani pro principi roboti turbin nadano v Aerodinamika inzhenernih sporud Zavdyaki zasobam masovoyi informaciyi gromadskist bagato raziv na rik maye mozhlivist sposterigati velicheznu rujnivnu silu takih aerodinamichnih yavish yak potuzhnij viter tornado uragan Sili sho vinikayut pri vzayemodiyi intensivnih potokiv povitrya zdatni zavdati velikoyi shkodi dovkillyu zrujnuvati budinki ta inshi sporudi Najvidomishoyu podiyeyu v istoriyi sposterezhen za vzayemodiyeyu potokiv povitrya z inzhenernimi sporudami bulo rujnuvannya Takomskogo mostu v 1940 roci v SShA Pri shvidkosti vitru 18 m s v centralnomu proloti mostu vinikli kolivannya z velikoyu amplitudoyu sho vreshti resht i prizvelo do rujnuvannya Cya podiya spravila znachnij vpliv na rozvitok doslidzhen v galuzi aerodinamiki konstrukcij ta viznachenni mehanizmiv peredachi energiyi potoku v energiyu kolivalnih ruhiv V aviaciyi podibne yavishe vidome pid nazvoyu Znachnij diapazon zmini form sporud yih vzayemnogo roztashuvannya ta zrostannya visoti budivel stimulyuyut rozvitok aerodinamichnih doslidzhen v interesah budivnictva Pri comu jdetsya ne lishe pro viznachennya sil sho mozhut vinikati pid diyeyu vitru na okremu sporudu Ob yektom doslidzhen ye cili mikrorajoni velikih mist Rekomendaciyi budivelnikam sho gruntuyutsya na aerodinamichnih doslidzhennyah mayut zabezpechiti pevnij riven komfortu meshkancyam ta nadijnist ekspluataciyi sporud Aerodinamika avtomobilya Dokladnishe Vivchennya vlastivostej potokiv pri obtikanni shvidkisnih avtomobiliv maye dati osnovu dlya virishennya ryadu inzhenernih problem Persh za vse jdetsya pro zmenshennya aerodinamichnogo oporu Praktichno vsi novi modeli avtomobiliv prohodyat priskiplive testuvannya a aerodinamichnih trubah Oskilki zakoni aerodinamiki obijti nemozhlivo forma avtomobiliv riznih marok praktichno podibna Ne mensh vazhlivim ye pitannya pro zmenshennya shumu pri rusi avtomobilya sho vazhlivo yak dlya navkolishnogo seredovisha tak i dlya pasazhiriv avtomobilya http magazine autotechnic su technology aero aero html 2 zhovtnya 2014 u Wayback Machine Dlya virishennya aerodinamichnih problem avtomobilebudivniki stvoryuyut veliki i duzhe dorogi eksperimentalni laboratoriyi Napriklad laboratoriya firmi DiamlerChraysler koshtuvala bilshe 37 miljoniv dolariv V nij eksperimentalno virishuvalisya pitannya pidvishennya efektivnosti vikoristannya palnogo zmenshennya lobovogo oporu minimizaciyi vitrovogo shumu ta ocinki nadijnosti zovnishnih elementiv avtomobilya Aerodinamika i sport Rezultati doslidzhen v aerodinamici mayut vazhlive zastosuvannya ne lishe v aviaciyi ta nazemnomu transporti Zaraz vazhko vkazati vid sportu v yakomu b pidvishennya rezultativ ne bulo b pov yazano z dosyagnennyami aerodinamiki Shiroko vidomi fakti polotu futbolnogo m yacha po krivolinijnij trayektoriyi mozhna zrozumiti lishe na osnovi aerodinamichnih doslidzhen Taki doslidzhennya mozhut takozh nadati rekomendaciyi vidnosno metodiv keruvannya harakteristikami takogo polotu Aerodinamika sportivnih m yachiv ye vazhlivoyu oblastyu prikladnoyi mehaniki U vidpovid na zapit z cogo pitannya odna z naukovih baz danih proponuye bilsh nizh pivtori tisyachi naukovih statej Doslidzhennya perevazhno provodyatsya v aerodinamichnih trubah v shirokomu diapazoni shvidkostej potoku Persh za vse v nih z yasovuyetsya vpliv na aerodinamichni harakteristiki riznih vidhilen vid formi idealnoyi sferi Doslidzhennya futbolnogo m yacha napriklad pov yazani z vivchennyam vplivu zmin v tehnologiyi jogo vigotovlennya na aerodinamichni harakteristiki Tak do 1970 roku obolonka m yacha formuvalasya z 17 shmatkiv shkiri Potim pochali vikoristovuvati sintetichni materiali i kilkist chastin zmenshilasya do 14 Vpliv takih zmin detalno doslidzhuyetsya v Avtori doslidili takozh m yach z obolonkoyu sformovanoyu z 32 fragmentiv Bulo vstanovleno zalezhnist oporu vid shvidkosti polotu ta pevne zrostannya oporu m yacha z 32 fragmentami obolonki Dlya vsogo diapazonu shvidkostej polotu m yacha do shvidkosti 90 km god opir viyavivsya menshim nizh opir idealnoyi sferi Duzhe cikavoyu ye aerodinamika m yacha dlya golfu v yakogo navmisne formuyutsya vidhilennya vid sferichnoyi formi Shiroke visvitlennya problem aerodinamiki m yachiv dlya riznih sportivnih igor predstavleno v oglyadi Osoblivij interes do pitan aerodinamiki viyavlyayetsya v zv yazku z rozvitkom profesijnogo velosportu Glibokij analiz prikladnih naukovih zadach sho zabezpechuyut zrostannya rezultativ v comu vidi sportu predstavleno v monografiyi Sered cih zadach chilne misce posidayut zadachi aerodinamiki Na shvidkosti blizko 50 km god aerodinamichnij opir velosipedista stanovit blizko 90 vid zagalnogo oporu ruhovi Same borotba za kozhen vidsotok znizhennya oporu zumovlyuye i formu sholoma i odyag i konstrukciyu velosipeda Ostannim chasom rozglyadayetsya mozhlivist vidhodu vid vikoristannya kruglih trubok v elementah velosipeda Sposterigayuchi za velogonkoyu majzhe zavzhdi mozhna bachiti grupu gonshikiv yaki trimayutsya duzhe blizko odin do odnogo Rezultati komp yuternogo modelyuvannya ruhu takoyi grupi pokazuyut sho pri vidstani mizh gonshikami v 10 sm v grupi z 6 8 osib mozhlivo znizhennya oporu na velichinu do 30 Div takozh m yach dlya golfu Aerodinamika komah Velichezna kilkist komah 7 4 10 5 displaystyle 7 4 cdot 10 5 vidiv v procesi evolyuciyi rozvinula zdatnist litati Pri comu voni zastosovuyut skladni ekzotichni mehanizmi dlya utvorennya nestacionarnih efektiv sho zabezpechuyut nadzvichajno visoki aerodinamichni harakteristiki ta manevrenist polotu Napriklad shvidkist polotu deyakih babok mozhe syagati 25 m s priskorennya 130 m s2 sumarna sila tyagi mozhe v 13 raz perevershuvati vagu tila a rozvernutis na 180 babka mozhe za tri mahovi cikli Sposterezhennya za polotom komah stimulyuvalo interes do pitan aerodinamiki polotu yak aerodinamikiv tak i biologiv Bulo z yasovano sho krila komah mahayut pri chislah Maha M 0 003 displaystyle M sim 0 003 chislah Rejnoldsa 10 lt R e lt 10 4 displaystyle 10 lt Re lt 10 4 ta 0 2 lt S t lt 0 4 displaystyle 0 2 lt St lt 0 4 Pri comu chastota mahiv kril mozhe dosyagati 1000 Gc Vivchennya aerodinamiki komah daye bazu dlya stvorennya litayuchih mikrorobotiv rivnokrili babki ye najshvidshimi litayuchimi komahami Z tochki zoru aerodinamiki mayemo nachebto taku zh situaciyu yak i z litakom zdatnist litati u zhivoyi istoti sho vazhcha za povitrya Prote na vidminu vid stacionarnoyi cirkulyacijnoyi sili Zhukovskogo yaka utvoryuyetsya na krilah litakiv priroda sil sho vinikayut na krilah komah ye yak pravilo inercijno vihrova i principovo nestacionarna cherez sho vnesok mittyevih priyednanih mas dominuye Z usih kromok kril shodyat vihrovi shari yaki uzdovzh perednih kromok utvoryuyut vihrovi strukturi priyednani do nih pri morfologichnomu mahu vniz fazi pronaciyi Zavdyaki cim vihoram nad krilami utvoryuyutsya zoni ponizhenogo tisku yaki sprichinyayut zbilshennya korisnih navantazhen Pislya cogo krila mittyevo rozvertayutsya faza supinaciyi i zdijsnyuyut morfologichnij mah uverh pid malimi kutami ataki potim znov rozvertayutsya i vse povtoryuyetsya zanovo Odnak u 1973 roci Vejs Fo vidkriv skladnishij mehanizm hlopok ta rivok yakij zastosovuyut deyaki malenki komahi pri normalnomu tripotlivomu poloti zavisanni Oskilki u fazi hlopku peredni a u fazi rivku zadni kromki kril nablizheni odna do odnoyi ce prizvodit do utvorennya intensivnishih vihoriv pri morfologichnomu mahu vniz ta stvoryuye efekt reaktivnogo strumenya naprikinci ciklu Znachnu rol u vivchenni osoblivostej polotu komah vidigraye komp yuterne modelyuvannya Prote pobudova dostovirnih teoretichnih modelej mahiv kril komah nemozhliva bez znannya tochnoyi trivimirnoyi kinematiki ruhu yih tochok Pershimi buli sprobi zastosuvannya odniyeyi visokoshvidkisnoyi telekameri dlya eksperimentiv z priv yazanimi komahami v aerodinamichnij trubi potim dlya eksperimentiv z komahami u vilnomu poloti i tilki ostannim chasom z yavilas mozhlivist zastosuvannya odnochasno troh visokoshvidkisnih cifrovih videokamer zi shvidkistyu 5000 kadriv na sekundu Pobudovani takozh robotizovani dinamichno masshtabovani modeli kril komah Ce dozvolyaye obijti dekilka skladnih eksperimentalnih problem urahuvannya vnesku sil inerciyi kril sinhronizaciya kinematiki ta navantazhen na krilah dostovirnist tochnist vimiryuvan tosho odnak maye golovnij nedolik shtuchnist ta sproshenist zakoniv ruhu kril Nezvazhayuchi na veliku kilkist laboratornih doslidzhen ta rozrahunkiv v ramkah riznih matematichnih modelej nizka pitan aerodinamiki komah zalishayutsya diskusijnimi DzherelaUkrayinskoyu movoyu U Vikislovniku ye storinka aerodinamika Aerodinamika 20 grudnya 2016 u Wayback Machine Ukrayinska radyanska enciklopediya u 12 t gol red M P Bazhan redkol O K Antonov ta in 2 ge vid K Golovna redakciya URE 1974 1985 Aerodinamika 20 grudnya 2016 u Wayback Machine Enciklopediya suchasnoyi Ukrayini red kol I M Dzyuba ta in NAN Ukrayini NTSh K Institut enciklopedichnih doslidzhen NAN Ukrayini 2001 2023 ISBN 966 02 2074 X Aerogidrogazodinamika pidruchnik V G Lebed Yu I Mirgorod Ye O Ukrayinec H HUPS im Ivana Kozheduba 2011 415 s Aerodinamika N I Ahiyezer V I Putyata Harkiv Kiyiv ONTVU Transport i zv yazok 1932 148 s Aerodinamika ventilyaciyi navch posib dlya stud vishih navch zakl S S Zhukovskij V J Labaj Nacionalnij un t Lvivska politehnika L Vidavnictvo Nacionalnogo universitetu Lvivska politehnika 2003 370 s ris tabl Bibliogr s 365 370 ISBN 966 553 303 7 Aerodinamika ventilyaciyi navch posib dlya studentiv spec 7 06010107 Teplogazopostachannya i ventilyaciya Dovgalyuk V B Vid 2 ge vipr i dopov Kiyiv Ukrgelioteh 2015 365 s ris tabl Bibliogr s 357 359 300 ekz ISBN 978 966 97475 4 9 Aerodinamika litalnih aparativ Harkiv HUPS im Ivana Kozheduba 2015 Aerodinamika litalnih aparativ pidruch dlya stud vish navch zakl I II rivniv akreditaciyi sho navch za spec Virobnictvo aviacijnih ta raketno kosmichnih aparativ Virobnictvo avijcijnih litalnih aparativ G N Kotelnikov ta in red Yu M Tereshenko K Visha osvita 2002 254 s ris ISBN 966 95995 9 8 Aerodinamika i dinamika polotu vertolota pidruchnik Hark un t Povitr Sil im I Kozheduba H HUPS 200 Ch 2 Dinamika polotu vertolota A G Zinchenko ta in za zag red kand tehn nauk doc V M Kostenka ta kand tehn nauk doc I B Kovtonyuka 2010 268 s ris Bibliogr s 262 60 pr ISBN 978 966 468 052 0 Ahiyezer N Aerodinamichni doslidi K 1924 Gidro ta aerodinamika polyutantiv navch posib dlya stud vishih navch zakl B M Lizhichka Institut menedzhmentu ta ekonomiki Galicka akademiya 2 vid dop i pererob Ivano Frankivsk IME Galicka akademiya 2005 196 s ris tabl Bibliogr s 191 192 ISBN 966 7768 54 6 Dinamika polotu litalnih aparativ navch posib O G Vojtenko I B Kovtonyuk V M Kostenko Yu I Mirgorod D M Obidin I Yu Trigub H HUPS 2005 173 s Osnovi aerodinamiki i teplomasoobminu Navch posibnik Ozarkiv I M Soroka L Ya Gricyuk Yu I K IZMN 1997 280 s Inozemnimi movami Aerogidrodinamika i aeroakustika problemy i perspektivy Sbornik nauchnyh trudov HAI Harkov HAI 2009 Aerodinamika i dinamika poleta transportnyh letatelnyh apparatov pod red prof Kastorskogo V E Riga Rizh institut inzhenerov grazhd aviacii Kn 1 Aerodinamika Gauhman Ya N Kastorskij V E Logachev Yu G Stadnik I V 1968 457 s chert Bibliogr s 406 17 nazv Kn 2 Dinamika poleta Baranov A A Sorokin E I Totiashvili L G 1970 623 s chert Bibliogr s 532 12 nazv Aerodinamika magistralnyh avtopoezdov A N Evgrafov M S Vysockij A I Titovich Minsk Nauka i tehnika 1988 232 s Aerodinamika kolesnogo transporta A N Evgrafov M S Vysockij Minsk Belavtotraktorostroenie 2001 368 s Aerodinamika problemy i perspektivy Sb nauchnyh trudov Vyp 2 Harkov HAI 2006 Voprosy ekspluatacionnoj aerodinamiki sb nauch tr Kiev in t inzhenerov grazhd aviacii otv red A M Mhitaryan Kiev KIIGA 1989 132 s il Ishenko S A Tryuhan O N Principy poleta Kiev NAU 2011 420 s Ishenko S A Tryuhan O N Principy poleta albom grafikov shem tablic po kursu discipliny Kiev NAU 2010 100 s Mehanika zhidkosti i gaza Konspekt lekcij Ivanov K F Surkov S V Odessa OGPU 1995 124 str Modelirovanie poleta i aerodinamicheskie issledovaniya Sb nauchn tr K KIIGA 1988 Molekulyarnaya gazovaya dinamika i ee prilozheniya v raketno kosmicheskoj tehnike V P Bass Nac akad nauk Ukrainy Nac kosm agentstvo Ukrainy In t tehn mehaniki Kiev Nauk dumka 2008 269 s il 22 sm Bibliogr s 250 265 ISBN 978 966 00 0746 8 Osnovy aerodinamiki i dinamiki poleta ucheb posobie dlya vuzov V E Kastorskij In t transporta i svyazi Riga RKIIGA Kolos 2010 105 s Osnovy aerogidrogazodinamiki uchebnik V F Deryagin Kirovograd let akad Nac aviac un ta Izd 2 e pererab i dop Kirovograd Izd vo KLA NAU 2012 199 s il tabl portr Prikladnaya aerodinamika sb nauchn tr K KMUGA 1997 Raschet aerodinamicheskih letno tehnicheskih i manevrennyh harakteristik samoleta Pod red V G Lebedya A P Romanca H HVVAIU 1989 187 s Teoreticheskie osnovy aerodinamiki konspekt lekcij A G Baskakova i dr Kievskij mezhdunarodnyj un t grazhdanskoj aviacii K b i 1997 166 s Energeticheskaya effektivnost avtomobilya Gashuk P N Lvov Svit 1992 208 s ISBN 5 11 000626 1 E L Houghton P W Carpenter Steven Collicott Daniel Valentine Aerodynamics for Engineering Students 7th Edition Butterworth Heinemann 2016 ISBN 9780081001943 Anderson John D Fundamentals of Aerodynamics 3rd ed New York NY McGraw Hill 2001 ISBN 007237350 Bertin John J Aerodynamics for Engineers 4th ed Upper Saddle River NJ Prentice Hall 2001 ISBN 0130646334 Kuethe Arnold and Chuen Yen Chow Foundation of Aerodynamics 5th ed New York NY John Wiley and Sons 1997 ISBN 0471129194 Moran Jack An Introduction to Theoretical and Computational Aerodynamics 1st ed New York NY John Wiley and Sons 2003 ISBN 0486428796 PosilannyaAerodinamika 17 lyutogo 2022 u Wayback Machine VUEPrimitkiTeodor fon Karman Aerodinamika Izbrannye temy v ih istoricheskom razvitii Moskva Izhevsk NIC Regulyarnaya i haoticheskaya dinamika 2001 208 s ISBN 5 93972 094 3 McLean D Understanding Aerodynamics Arguing from the Real Physics Wiley 2012 576 p ISBN 978 1 119 96751 4 Aerodynamics Index 12 veresnya 2009 u Wayback Machine angl na sajti NASA Krivonosov Yu I Partijnoe delo o portrete i prioritete kak vlasti priderzhashie zastavlyali letat samolet A F Mozhajskogo V kn Legendy i mify otechestvennoj aviacii Moskva Fond sodejstviya aviacii Russkie vityazi 2009 S 7 32 Anderson J D A History of Aerodynamics Cambridge University Press 1997 479 p ISBN 0 521 66955 3 Lojcyanskij L G Mehanika zhidkosti i gaza M L Gostehizdat 1950 676 s V V Goncharenko Kak lyudi nauchilis letat Kiev Veselka 1986 335 s Mandelshtam L I Lekcii po teorii kolebanij M Nauka 1972 470 s Sedov L I Mehanika sploshnoj sredy t 1 M Nauka 1970 492 s Bass V P Molekulyarnaya gazovaya dinamika i ee prilozheniya v raketno kosmicheskoj tehnike K Naukova dumka 2008 272 s ISBN 978 966 00 0746 8 Van Dfjk M Albom techenij zhidkosti i gaza Moskva Mir 1986 184 s Samimy M Breuer K S Leal L G Steen P H A Galery of Fluid Motion Cambridge University Press 2003 118 p ISBN 978 0 521 82773 7 Prihodko A A Kompyuternye tehnologii v aerodinamike i teplomassoobmene K Naukova Dumka 2003 379 s ISBN 966 00 0047 2 Kochin N E Vektornoe ischislenie i nachala tenzornogo analiza M Nauka 1965 427 s Miln Tomson L M Teoreticheskaya gidrodinamika Moskva Mir 1964 655s Shekhovtsov A V A Method for Evaluation of an Unsteady Pressure Field in a Mixed Potential Vortical Domain Adjacent to the Rotating Wing International Journal of Fluid Mechanics Research Vol 29 issue 1 2002 pp 111 123 DOI 10 1615 InterJFluidMechRes v29 i1 70 Krajko A N Teoreticheskaya gazovaya dinamika klassika i sovremennost M TORUPRESS 2010 430 s ISBN 978 5 94588 076 4 Tabak J Wind and Water New York Facts and File 2009 208 p ISBN 978 0 8160 7087 9 Mariya Gimbutas Civilizaciya velikoj bogigi mir drevnej Evropy M ROSSPEN 2006 572 s ISBN 5 8243 0600 1 Sedov L I Metody podobiya i razmernosti v mehanike M Nauka 1977 449 s Martynov A K Eksperimentalnaya aerodinamika Moskva Izd vo oboronnoj promyshlennosti 1950 478 s Kemeni Dzh Snell Dzh Tompson Dzh Vvedenie v konechnuyu matematiku M Mir 1965 484 s Fletcher K Vychislitelnye metody v dinamike zhidkosti M Mir 1991 504 s ISBN 5 03 001881 6 Standard for Verification and Validation in Computational Fluid Dynamics and Heat Transfer v v 20 ASME 2009 ISBN 9780791832097 L E Bogoslavskij Prakticheskaya aerodinamika samoleta AN 24 Moskva Transport 1972 200 s Energetika Istoriya suchasnist ta majbutnye Kniga 3 Rozvitok teploenergetiki ta gidroenergetiki http energetika in ua ua books book 3 part 1 section 3 24 travnya 2015 u Wayback Machine Kuzmina S Karkle P Eolova arfa samolety i mosty Nauka i zhizn 5 2009 Retter E I Arhitekturno stroitelnaya aerodinamika M Strojizdat 1984 294 s Ybcho W H Ed Aerodynamics of Road Vehicles From Fluid Mechanics to Vehicle Engineering Dutterwarth Heinemann 1990 566 p Alam F Chowdhury H Vjria H Fuss F K A comparative study of football aerodynamics Procedia Engineering vol 2 issue 2 2010 p 2443 2448 Mehta R D Aerodynamics of Sports Balls Annual Rev Fluid Mech 1985 vol 17 p 151 189 Wilson D G Bicycling Science Thrid Edition Cambridge Massachusetts The MIT Press 2004 477 p ISBN 0 262 73154 1 Blocken B Defraeye T Koninckx E Carmeliet J Hespel P Surprising in cycling aerodynamics Europhysics News vol 44 No 1 2013 p 20 23 Liu H Ellington C P Kawachi K Van den Berg C and Willmott A P A computational fluid dynamic study of hawkmoth hovering J Exp Biol Vol 201 1998 pp 461 477 Graham K Taylor Robert L Nudds and Adrian L R Thomas Flying and swimming animals cruise at a Strouhal number tuned for high power efficiency Nature Vol 425 2003 pp 707 711 Dario Floreano Jean Christophe Zufferey Mandyam V Srinivasan Charlie Ellington Eds Flying Insects and Robots Springer Heidelberg Dordrecht London New York 2009 315p DOI 10 1007 978 3 540 89393 6 Shehovcov A V Inercionno vihrevoj princip generacii usilij na krylyah nasekomyh Prikladna gidromehanika T 13 4 2011 S 61 76 Sergey Shkarayev Gunjan Maniar and Alexander V Shekhovtsov Experimental and Computational Modeling of the Kinematics and Aerodynamics of Flapping Wing Journal of Aircraft Vol 50 No 6 2013 pp 1734 1747 DOI 10 2514 1 C032053 Charles pp Ellington Coen van den Berg Alexander pp Willmott and Adrian L R Thomas Leading edge vortices in insect flight Nature Vol 384 1996 pp 626 630 DOI 10 1038 384626a0 Weis Fogh T Quick estimates of flight fitness in hovering animals including novel mechanisms for lift production J Exp Biol Vol 59 1973 pp 169 230 Liu H and Kawachi K A numerical study of insect flight J Comput Physics Vol 146 1998 pp 124 156 Wang Z J Birch J M and Dickinson M H Unsteady Forces and Flows in Low Reynolds Number Hovering Flight Two dimensional Computations vs Robotic Wing Experiments J Exp Biol Vol 207 2004 pp 449 460 doi 10 1242 jeb 00739 Ramamurti R and Sandberg W A Three dimensional Computational Study of the Aerodynamic Mechanisms of Insect Flight J Exp Biol Vol 205 2002 pp 1507 1518 Sun M and Tang J Unsteady Aerodynamic Force Generation by a Model Fruit Fly Wing in Flapping Motion J Exp Biol Vol 205 Jan 2002 pp 55 70 Sun M and Tang J Lift and Power Requirements of Hovering Flight in Drosophila virilis J Exp Biol Vol 205 Aug 2002 pp 2413 2427 Mao Sun and Shi Long Lan A computational study of the aerodynamic forces and power requirements of dragonfly Aeschna juncea hovering J Exp Biol Vol 207 2004 pp 1887 1901 doi 10 1242 jeb 00969 Hiroto Nagai Koji Isogai Tatsumi Fujimoto and Toshiyuki Hayase Experimental and Numerical Study of Forward Flight Aerodynamics of Insect Flapping Wing AIAA Journal Vol 47 No 3 2009 pp 730 742 DOI 10 2514 1 39462 Dovgij S A Shehovcov A V Aprobaciya UMDV dlya klassa zadach o kolebaniyah kryla v vyazkoj srede s ogranichennym resheniem na kromkah Visnik Harkivskogo nac universitetu 863 Ser Matematichne modelyuvannya Informacijni tehnologiyi Avtomatizovani sistemi upravlinnya Vip 12 2009 S 111 128 Shehovcov A V Yunge M Nahtigal V Aerodinamika raboty krylev pchel v rezhime ventilirovaniya Prikladna gidromehanika T 1 4 1999 S 83 86 Roland Liebe Ed Flow Phenomena in Nature A challenge to engineering design WIT Press Southampton Billerica 2007 372p Jensen M Biology and physics of locust flight iii The aerodynamics of locust flight Proc R Soc B Vol 239 1956 pp 511 552 Ellington C P The aerodynamics of hovering insect flight III Kinematics Phil Trans R Soc Lond B Vol 305 1984 pp 41 78 Steven N Fry Rosalyn Sayaman Michael H Dickinson The aerodynamics of free flight manuevers in Drosophila Science Vol 300 2003 pp 495 498 Lingxiao Zheng Xiaolin Wang Afzal Khan R R Vallance Rajat Mittal and Tyson L Hedrick A Combined Experimental Numerical Study of the Role of Wing Flexibility in Insect Flight AIAA 2009 382 47th AIAA Aerospace Sciences Meeting Including The New Horizons Forum and Aerospace Exposition 5 8 January 2009 Orlando Florida Maxworthy T Experiments on the Weis Fogh mechanism of lift generation by insects in hovering flight Part 1 Dynamics of the fling J Fluid Mech Vol 93 1979 pp 47 63 DOI https doi org 10 1017 S0022112079001774 Dickinson M H and Gotz K G Unsteady aerodynamic performance of model wings at low Reynolds numbers J Exp Biol Vol 174 1993 pp 45 64 Michael H Dickinson Fritz Olaf Lehmann Sanjay P Sane Wing Rotation and the Aerodynamic Basis of Insect Flight Science Vol 284 1999 pp 1954 1960 doi 10 1126 science 284 5422 1954 Maybury W J and Lehmann F O The Fluid Dynamics of Flight Control by Kinematic Phase Lag Variation between Two Robotic Insect Wings J Exp Biol Vol 207 2004 pp 4707 4726 doi 10 1242 jeb 01319 Christopher DiLeo and Xinyan Deng Design of and Experiments on a Dragonfly Inspired Robot Advanced Robotics Vol 23 issue 7 8 2009 pp 1003 1021 DOI 10 1163 156855309X443160 Sane S P The Aerodynamics of Insect Flight J Exp Biol Vol 206 2003 pp 4191 4208 DOI 10 1242 jeb 00663 Lehmann F O The Mechanisms of Lift Enhancement in Insect Flight Naturwissenschaften Vol 91 2004 pp 101 122 DOI 10 1007 s00114 004 0502 3 Wang Z J Dissecting Insect Flight Annu Rev Fluid Mech Vol 37 2005 pp 183 210 DOI 10 1146 annurev fluid 36 050802 121940 Arhiv originalu za 20 grudnya 2016 Procitovano 13 grudnya 2016 Arhiv originalu za 20 grudnya 2016 Procitovano 13 grudnya 2016 Arhiv originalu za 20 grudnya 2016 Procitovano 13 grudnya 2016 Arhiv originalu za 20 grudnya 2016 Procitovano 13 grudnya 2016