из страниц журнала "Моделист Конструктор» № 11 1966 год
Число Re определяет лётные характеристики всякого летательного аппарата, и в частности летающей модели. Это вполне естественно, так как число Re существенно влияет на картину обтекания крыла, фюзеляжа, лопасти воздушного винта, а также любой детали, движущийся в воздухе. От картины обтекание зависит величина и направление силы воздушного сопротивления, а сила сопротивления воздуха, как известно, определяет лётные данные. Дело в том, что число Reхарактеризует структуру пограничного слоя — тончайшего (2÷ 3 мм) слоя воздуха, размещённого в непосредственной близости от поверхности тела движущегося в воздухе. На малых числах Re пограничный слой — ламинарный, на больших — турбулентный. Ламинарный пограничный слой невыгоден для летающих моделей, так как он способствует преждевременному отрыву потоку воздуха от поверхности тела и возникновению завихрений. Завихрения, в свою очередь, вызывают увеличение лобового сопротивления. Для уменьшения его необходимо, чтобы пограничный слой был турбулентным.
Всё сказанное важно для работы крыла свободнолетающей модели любого типа. Ведь все эти модели летают, как правило, на малых скоростях, достигающих в среднем 4÷ 7 м/сек (14 ÷ 25 км/ час). Значит, их крылья обтекаются воздухом на малых числах Re( см. таблицу).
Перед авиамоделистами возникает сложная задача — как преобразовать ламинарный пограничный слой, характеризующий малым Re, в турбулентной.
Интересно отметить, что природа уже решила, и весьма успешно такую же задачу применительно к птицам. Ведь птицы, как и модели, имеют малые размеры, летают на малых скоростях, и соответственно их полётные качества характеризуется малыми числами Re. Если мы сравним профиль крыла самолёта с профилем крыла птицы, то увидим, что они существенно отличаются. Профиль крыла самолёта приближается по форме к капле, разрезанной пополам. Отношения толщины профиля крыла к его ширине — хорде — у самолётного крыла в среднем составляет 10÷ 14%. У крыла птицы профиль более тонкий — 5÷ 7%, как правило, изогнутый и в самом носке имеет малый радиус закругления. Эта форма профиля способствует такому преобразованию давления воздуха вокруг крыла, что пограничный слой переходит из ламинарного состояния, свойственного малым числом Re в турбулентное состояние. Благодаря этому обтекание крыла птицы воздухом происходит более плавно, с меньшими завихрениями, и она тратит меньше энергии на свой полёт.
В 1946 году авиамоделисты всего мира узнали об очень интересных результатах сравнительных продувок крыльевых профилей на малых числах Re в аэродинамической трубе с ламинарным потоком. Продувки проводил в городе Кёльне инженер- аэродинамик Р. Шмиц, автор ряда популярных книг по авиации и авиамоделизму. Р. Шмиц проводил аэродинамические испытания крыльев с относительно толстым, полукаплеобразным профилем, таким, как у крыла самолёта, и тонким изогнутым профилем с относительной толщиной 3 %. Оказалось, что на числах Re, соответствующих полёту свободно летающих моделей (50000÷ 100000), тонкий изогнутый профиль работает значительно лучше, чем самолётный.
После этих убедительных экспериментов все современные модели планеров, резиномоторные и таймерные модели снабжаются крыльевыми профилями, не такими как у самолёта, а приближающиеся к птичьим, то есть изогнутыми, с небольшими относительной толщиной и радиусом кривизны носка. Только благодаря этому начиная с середины 50-х годов стало возможным существенно повысить лётные характеристики моделей и преобразовать авиамоделизм в увлекательный вид авиационного спорта
Таким образом, мы видим, что число Re,играющее существенную роль во всех видах моделизма, где возникает необходимость уменьшить сопротивление воздуха и воды, имеет особенно важное значение в деле развития авиамоделизма.
ЧИСЛО РЕЙНОЛЬДСА И ЕГО СОЗДАТЕЛЬ ►
Весь материал находится в свободном доступе в интернете.
Если вам интересен контент этого канала, пожалуйста, подпишитесь, чтобы продолжить читать.. Не пропустите новых интересный статей! Быть может на этом канале Вы найдёте для себя идеи для хобби или полноценного бизнеса. Ставьте "лайки" и пишите комментарии - это обратная связь и я буду знать, что интересно аудитории.