11

Angkat yang dihasilkan oleh sayap pesawat terbang berhubungan dengan kecepatan udara - ini sudah jelas; sebuah pesawat yang bergerak terlalu lambat akan berhenti. Tapi apa hubungan itu? Linier? Kuadrat? Eksponensial? Saya tidak membutuhkan persamaan yang pasti, yang tentunya cukup kompleks, hanya karakter dari relasinya.

fluid-mechanics aerospace-engineering

— SF.
sumber

Fakta bahwa persamaan lift sebenarnya tidak terlalu rumit sama sekali adalah salah satu hal yang paling saya sukai tentang mempelajari aerodinamika. Justru ketika Anda melihat ke dalam "koefisien

— kenaikan

10

Secara kuadrat.

Halaman NASA # 1 mengatakan bahwa, sebagai perkiraan, mana adalah kecepatan udara.

Lift \propto v^{2}

$\text{Lift}\propto v^2$

v

$v$

Halaman NASA # 2 mengatakan bahwa, untuk perhitungan yang lebih baik, mana , , dan adalah konstanta. Ini aneh karena ini menyiratkan bahwa lift tidak hanya sebanding dengan , karena ada istilah di sana, serta istilah .

Lift = a v^{2} + b v + c

$\text{Lift}=av^2+bv+c$

a

$a$

b

$b$

c

$c$

v^{2}

$v^2$

b v

$bv$

c

$c$

Tetapi ada persamaan yang lebih baik, yang diberikan di sini (dan di sini ), di antara tempat-tempat lain: di mana adalah kerapatan udara.

Lift = \frac{1}{2} ρ v^{2} \times lift coefficient \times area

$\text{Lift}=\frac{1}{2}\rho v^2 \times \text{lift coefficient} \times \text{area}$

ρ

$\rho$

Ini mirip dengan rumus seret.

— HDE 226868
sumber

7

Seperti yang telah disebutkan, hubungan utama adalah lift berjalan dengan kuadrat kecepatan udara.

Untuk memberi Anda intuisi mengapa ini terjadi, pertimbangkan apa yang dilakukan sayap. Saat bergerak, ia mengalihkan udara ke bawah. Angkat adalah kekuatan ke atas dari memberikan momentum ke bawah di udara yang dilewati sayap.

Momentum adalah kecepatan massa kali, dan gaya adalah momentum per waktu. Saat kecepatan udara meningkat, lebih banyak udara per unit waktu didorong ke bawah, dan didorong ke bawah lebih cepat. Dengan kata lain, gaya adalah (massa / waktu) (kecepatan), dengan massa / waktu dan kecepatan secara kasar sebanding dengan kecepatan udara, sehingga gaya sebanding dengan kuadrat kecepatan udara.

— Olin Lathrop
sumber

3

Selain persamaan dasar ( ), koefisien lift bervariasi dengan kecepatan jika rentang kecepatan yang dikhawatirkan cukup besar, misalnya perubahan bilangan Reynolds jauh (mungkin 2-3 kali). Angka Reynolds memengaruhi , terutama untuk nilai lebih tinggi . $L = CL * 0.5 * \rho * V^2 * \text{Ref Area}$ $CL$ $CL$

— Gürkan Çetin
sumber

Dan bagaimana itu akan berubah untuk kecepatan ekstrim (dan kepadatan sedang rendah)? Khususnya saya tertarik pada apa yang akan terjadi pada pengangkatan pesawat ruang angkasa saat masuk kembali dari LEO; alih-alih menyelam ke atmosfer yang padat, memaparkan dirinya pada panas masuk kembali yang ekstrem, apakah ia mampu meluncur di hulu atmosfer membiarkan letupannya melambat secara bertahap dan hanya "tenggelam" sebanyak kehilangan angkat dengan kecepatan (dan memulihkan) karena suasananya menjadi cukup padat untuk memberikan lebih banyak pengangkatan)

— SF.

Oh, ini topik yang sangat tidak biasa. Saya pikir ini layak mendapat pertanyaan sendiri, mungkin itu akan mengumpulkan lebih banyak minat juga.

— Gürkan Çetin

1

Semuanya berbasis pada tekanan udara. Mengangkat memerlukan kecepatan karena itu perlu membuat gradien tekanan antara profil sayap, sehingga udara yang lebih rendah tekanannya di bagian bawah sayap cenderung untuk menyamakan dengan tekanan di bagian atas. Ketika Anda berhenti, itu berarti Anda tidak lagi menciptakan tekanan antara bagian atas dan bawah dari profil sayap.

Itulah mengapa Anda memiliki geometri profil sayap yang berbeda, sehingga Anda dapat membuat rentang tekanan yang berbeda dalam skala kecepatan yang berbeda.

— Alessandro Nardinelli
sumber

-1

Angkat sebanding dengan kuadrat kecepatan.

Diagram untuk hubungan Lift dan Velocity

— sayan
sumber

Bagaimana lift terkait dengan kecepatan udara?

Secara kuadrat.