Профілі NACA · Кут атаки · Cl/Cd · Розподіл тиску · Звалювання
Підйомна сила — це не магія. Вона виникає через різницю тисків над і під крилом. Досліджуйте, як форма профілю крила та кут атаки визначають коефіцієнт підйомної сили, опір і межу звалювання.
Крило генерує підйомну силу, бо потік прискорюється над вигнутою верхньою поверхнею, знижуючи тиск (принцип Бернуллі), тоді як вищий тиск знизу штовхає вгору. Коефіцієнт підйому Cl ≈ 2π(α + вигин) зростає лінійно з кутом атаки α до тих пір, поки потік не відривається при куті звалювання (~16° для NACA 0012). 4-значні профілі NACA кодують геометрію: перша цифра = макс. вигин % хорди, друга = позиція макс. вигину в десятих частках хорди, останні дві = макс. товщина % хорди.
Збільшуйте повзунок кута атаки, щоб спостерігати зростання Cl та посилення піку розрідження на графіку Cp. Перевищте 15°, щоб спровокувати звалювання — лінії потоку відриваються від верхньої поверхні і Cl різко падає. Перейдіть на NACA 2412 (вигнутий профіль, схожий на легкий літак), щоб побачити, що він створює підйомну силу навіть при куті атаки 0°. Відношення L/D показує ефективність: планери досягають L/D ≈ 60, авіалайнери крейсерують при L/D ≈ 18.
NACA (попередник NASA) розробила серію профілів крил у 1930-х роках, систематично тестуючи сотні форм крил у аеродинамічних трубах. Профіль NACA 2412 використовується на Cessna 172 — найбільш серійному літаку в історії: побудовано понад 44 000 екземплярів. Сучасні надкритичні профілі авіалайнерів призначені для відтермінування виникнення ударних хвиль на трансзвукових швидкостях, що підвищує паливну ефективність на 30% порівняно зі звичайними профілями NACA.