Polar hızları

Polar bir hız esas olarak bu makinenin hareket hızına uygun bir profil ile temin edilen bir mobil makinenin performansını karakterize eden bir eğridir.

Keşif

Otto Lilienthal'in aerodinamik çalışmalarına referansla, Lilienthal polarını , bir profilin geometrisine veya uçuş yönüne bağlı eksenler sisteminde, sürükleme katsayısının bir fonksiyonu olarak kaldırma katsayısının grafiği olarak adlandırıyoruz. .

Havacılık

Hız kutbu, belirli bir uçak veya kanat profili için apsiste uçuş hızını (veya aerodinamik sürükleme katsayısı C x gibi ilgili bir parametre ) ve ordinat (veya C z ) üzerindeki batma hızını sunan bir eğridir. . Profilin veya cihazın performansına iyi bir genel bakış sağlar. Bu eğri, orijinden geçen eğriye teğeti çizerek teorik maksimum düzgünlüğü bulmayı mümkün kılar.

İnce profil teorisine göre , bir planörün hızlarının kutbu genel formda verilebilir:

{\ displaystyle w = Av ^ {3} + {B \ over v}}

burada w , hava kütlesine göre düşme hızı ve v , hava kütlesine göre yatay hızdır.

Başka bir kutup türü, Fransa'daki sözde Eyfel kutupudur. Kaldırma katsayısını sürükleme katsayısı ile ilişkilendirir. Toplam sürükleme, indüklenen sürükleme ve parazitik sürüklemenin toplamıdır . Parazitik sürükleme katsayısının sabit olduğunu varsayabiliriz . Let Cı L, kaldırma katsayısı. ${\ displaystyle C_ {D_ {p}}}$

İndüklenen sürükleme katsayısı aşağıdaki gibi ifade edilir:

{\ displaystyle C_ {D_ {i}} = {C_ {L} ^ {2} \ over \ lambda e \ pi}}

π (pi): 3,1416 λ : uzama . Tanım olarak, λ = b² / S, burada b kanat açıklığıdır. e : Açıklık kaldırma dağılımına bağlı olan Oswald katsayısı (1'den küçük).
e , "ideal" (eliptik) bir kaldırma dağılımı için 1'e eşit olabilir. Uygulamada e , 0.75 ila 0.85 mertebesindedir.

Dolayısıyla toplam sürükleme:

{\ displaystyle C_ {D} = C_ {D_ {i}} + C_ {D_ {p}} = {C_ {L} ^ {2} \ over \ lambda e \ pi} + C_ {D_ {p}}}

Dolayısıyla, kaldırma katsayısının bir fonksiyonu olarak sürükleme katsayısını veren eğri, neredeyse düz olan bir paraboldür. Polar Eiffel, geleneksel olarak apsisin C D ve ordinat C L tarafından verildiği bu eğriyi temsil eder .

Tekne

Yelkenler ve gövde a yelkenli da profiller ile tanımlanmaktadır. Biri aerodinamik ve diğeri hidrodinamik olan bu profillerin birleştirilmesi, bir yelkenli teknenin neredeyse tüm davranışını belirler. Bu iki profile kıyasla windage etkisi genellikle ihmal edilebilir düzeydedir . Bir yelkenli bu nedenle aynı zamanda bir hızlı kutup ile de karakterize edilir.

Geminin hızı, yelkenli teknenin hareket yönüne göre gerçek rüzgarın açısına göre temsil edilir: 0 dereceden (rüzgar teknenin önünden gelir) 180 dereceye (rüzgar arkadan gelir).

Kutup, birkaç rüzgar hızı için çizilir.
Aynı rüzgar hızı için, esas olarak yüzey ve şekil ile karakterize edilen yelken setine bağlı olarak birkaç direk tedarik edilebilir (örneğin, bir cenova veya bir balon ile polar .
Kutuplar gövdenin şekline, yelken planına ve yelken setine bağlıdır. Bu nedenle, belirli bir yelkenli tipine özgüdürler.
Üreticiler tarafından sağlanan yünler, nadiren ulaşılan ideal yelken koşullarına karşılık gelir: mükemmel temiz gövde, yeni yelken seti, düz deniz (veya rüzgarın ters yönünde sörf yapmaya izin veren), rüzgarın hızına ve yönüne mükemmel şekilde uyan yelken, rüzgarın yokluğu. .
Verilerin temsili ya grafik biçiminde (tersi) ya da tablo biçimindedir.
Yelkenli tekne planlanırken , yani ulaşılan hız (bu yarışta önemli bir yelken yüzeyi / ağırlık oranı ile karakterize edilen yelkenli) veya bir dalgadan aşağı yuvarlanarak (sörf) gövde yükseldiğinde, geminin hızı aşabilir. Kutup tarafından sağlanan değerler, çünkü gövdenin davranışı değiştirilmiştir.

Tekne hareket ettikçe, gerçek rüzgarla birlikte biriken göreceli bir rüzgar yaratır. Bu birikime Görünür Rüzgar denir . Bu nedenle rapor edilen değerlere, gerçek veya görünen rüzgar, gerçek veya görünen rüzgar açısına dikkat etmek gerekir. Yaygın olarak kullanılan gösterimler İngilizceden alınmıştır ve şunlardır:

TWS: Gerçek Rüzgar Hızı: gerçek rüzgar hızı
TWA: Gerçek Rüzgar Açısı: gerçek rüzgar açısı
AWS: Görünen Rüzgar Hızı: görünen rüzgar hızı
AWA: Görünen Rüzgar Açısı: görünen rüzgar açısı

Bu kutupların tespiti, gemi mimarı tarafından güçlü bilgisayarlar kullanılarak yapılır. Yazılımdan kaynaklanan simülasyonlar gerçeğe gittikçe daha yakın hale geliyor, dolayısıyla deniz denemeleri gittikçe daha nadir hale geliyor. Deniz deneme, teknecinin ulaşabileceği bir yöntemdir. Test, diferansiyel GPS gibi güvenilir ölçüm cihazları ile disiplin gerektirir. Kutupların bir noktası tek bir testle değil, ortalamasını almak için yapılan çok sayıda test sayesinde belirlenir.

Yelkenli teknenin kutbu, hava durumu bilgileriyle birlikte hesaplama yoluyla hedefe giden en hızlı rotayı tanımlamaya izin veren özel bir yazılıma kaydedilir.

İki tür yazılım vardır:

Rota belirlemek için yarışan denizciler tarafından kullanılan yönlendiriciler.
Virtual Regatta gibi yelken simülasyon oyunları ve her şeyden önce tüm yarış yatları için hız direkleri gösterimi ve bir VMG hesaplama tablosu sunan Sanal Okyanus .

Notlar ve referanslar

Notlar

Oswald katsayısı ABD Donanması kitabında göz ardı edilmektedir .

Notlar ve referanslar

André Peyrat-Armandy , Modern ve gelecekteki ulaşım uçakları , Toulouse, Teknea,1997, 575 s. ( ISBN 2-87717-043-8 ) , böl. 1.1.3 ("Uçağın kutupsal ve inceliği"), s. 43
(de) Klaus Engmann , Mandfred Porath ve diğerleri. , Flugzeuges teknolojisi , Würzburg, Vogel,2009, 5 inci baskı. , 888 s. ( ISBN 978-3-8343-3159-5 ) , böl. 8.2.3 ("Auftrieb und Widerstand") , s. 395
Yükselen Uçuş Yolları , s. 18
Deniz Havacıları
" Aerodinamik ve uçuş mekaniği " [PDF] ,Aralık 10, 2016(erişim tarihi 21 Kasım 2019 ) , s. 17

Ayrıca görün

İlgili Makaleler

Kaynakça

[Süzülen Uçuş Yolları] (tr) Frank Irving, Yükselen Uçuşun Yolları , Imperial College Press ,1999, 131 p. ( ISBN 978-1-86094-055-2 )
[Naval Aviators] (en) Hugh Harrison Hurt, Deniz havacıları için aerodinamik , ABD Donanması ,1959, 416 s. ( ISBN 978-1-939878-18-2 , çevrimiçi okuyun )