Физика и аэродинамика в БзС

[Alaress]

Да нет проблем Alaress и К^о, дайте своё видение данного вопроса.

Оно уже озвучивалось в этой теме. На то , как шустро самолет будет пикировать , влияют и масса и и аэродинамические характеристики планера и характеристики двигателя.  При этом может получится и так , что один самолет может пикировать с бОльшим ускорением со "старта" , а другой - до бОльшей скорости . Особенно если учесть , что эта максимальная скорость обычно ограничена прочностью планера.

 

А на счет шаров - шары разной массы , падая с высоты метров так триста , только на луне или за пределами земной атмосферы будут разгонятся одинаково и падать с одинаковыми скоростями , и упадут одновременно.  Их ускорение и скорость как и координата будут равны только в момент времени близкий к нулевому (стартовому). Отличатся будет как ускорение так и их их максимальная скорость  (да , после определенного момента тела в атмосфере земли будут лететь равномерно , с постоянной скоростью и нулевым ускорением, а не равноускоренно. )

 

 

 

P.S. Как я мог так облажаться -  "пользоватся" .

Изменено 24 октября 2013 пользователем Alaress

[RUS66]

Ясно , спасибо.

[=VSI=Corage]

Оно уже озвучивалось в этой теме. На то , как шустро самолет будет пикировать , влияют и масса и и аэродинамические характеристики планера и характеристики двигателя.  

 

Все тут люди взрослые, все понимают, что все влияет и масса и аэродинамические характеристики планера и характеристики двигателя и т.д ., но Вы разве не поняли суть вопроса? 

Тогда перефразирую: НАСКОЛЬКО масса самолета влияет на скорость в пикировании? 

1-й самолет весит 1500кг, 2-й -2000кг, в вышеуказанных условиях (высота 6000м, нач.скорость 300км/ч  и т.д.) 2-й самолет насколько быстрее достигнет земли (лучше не земли, а скажем, 4000 метров), чем 1-й? на 10 секунд, 1 секунду,а может  на 0, 00001 секунды?  и тогда ни о какой шустрости пикирования более   тяжелого самолета не может быть и речи? К тому же, действительно,легкий самолет в начале разгона должен быстрее ускоряться  То есть вопрос в том, какова доля влияния массы самолета на его средне статистическое пикирование относительно влияния всех остальных факторов и не будет ли самолет массой на 30% больше, ускоряться в пикировании на 0, 001% быстрее, а то и медленнее?

Изменено 24 октября 2013 пользователем =VSI=Corage

[=K10=Slon]

Масса будет играть но не значительно. Больше играет роль коэффициент лобового сопротивления, т. е. истребитель упадёт быстрее чем бомбардировщик.

[=VSI=Corage]

Масса будет играть но не значительно. Больше играет роль коэффициент лобового сопротивления, т. е. истребитель упадёт быстрее чем бомбардировщик.

2+2=4, "Масса будет играть но не значительно" -это всем понятно, вопрос в том НАСКОЛЬКО значительно/не значительно?

[Stranger_71]

На этот вопрос нам поможет ответить математика. Я надеюсь.

[Alaress]

Тогда перефразирую: НАСКОЛЬКО масса самолета влияет на скорость в пикировании?

 

Для ответа на данный вопрос нужно знать остальные характеристики. Тут фишка вот в чем . например, если у нас больше масса и  у нас с врагом равные мотор  , и равные аэродинамические качества , тогда с момента начала пикирования враг начнет в первые секунды разгонятся быстрее ,   но его "потолок" будет меньшим , он быстрее будет "терять " ускорение и ,со временем, мы его догоним и обгоним (или расстреляем),за счет массы. Если успеем. А успеем или нет - зависит от ограничения флаттера.

 

На вопрос "насколько" трудно ответить (лично мне , может у кого-нибуть больше инфы по этой теме) не имея точных данных : массы , кривой располагаемых тяг (или мощностей) ,   аэродинамических коефициентов, максимальной разрешенной РЛЭ скорости. И начальной скорости , на которой самолеты вводятся в пикирование (она тоже ощутимо повлияет на результат).

Изменено 25 октября 2013 пользователем Alaress

[=UNI=39dimdya]

ёлки иголки, ну сядьте в машину пустую с автоматической коробкой передач и засекайте время разгона до 100 км/ч на пустынной дороге, (можете ещё для понта поставить пару друзей, на небольшом расстоянии от старта и финиша, для измерения времени прохода точки)

а потом посадите пару друзей по 70 кг и повторите измерения.

Сравните.

И подумайте, насколько сильнее влияет масса в воздухе, при перемещениях ещё и по 3-й оси координат (не забываем про силу притяжения, влияющую на вес ).

[GVL224]

Все тут люди взрослые, все понимают, что все влияет и масса и аэродинамические характеристики планера и характеристики двигателя и т.д ., но Вы разве не поняли суть вопроса? 

Тогда перефразирую: НАСКОЛЬКО масса самолета влияет на скорость в пикировании? 

1-й самолет весит 1500кг, 2-й -2000кг, в вышеуказанных условиях (высота 6000м, нач.скорость 300км/ч  и т.д.) 2-й самолет насколько быстрее достигнет земли (лучше не земли, а скажем, 4000 метров), чем 1-й? на 10 секунд, 1 секунду,а может  на 0, 00001 секунды?  и тогда ни о какой шустрости пикирования более   тяжелого самолета не может быть и речи? К тому же, действительно,легкий самолет в начале разгона должен быстрее ускоряться  То есть вопрос в том, какова доля влияния массы самолета на его средне статистическое пикирование относительно влияния всех остальных факторов и не будет ли самолет массой на 30% больше, ускоряться в пикировании на 0, 001% быстрее, а то и медленнее?

Утверджать не буду, но на мой взгляд это ошибочное мнение (я про большее ускорение в начальном этапе легкого самолета)...

Легкий самолет выиграет со старта в горизонте и в наборе (горке), но в пикировании проиграет со старта! Как ранее говорилось что на пикировании к вектору тяги , а она у обоих самолетов одинаковая, добавляется вектор массы , а этот вектор уже больше у тяжелого, следовательно тяжелый на пикировании "стронится" так сказать сместа с большим ускорением и у легкого небутет ни какого приимущества не на каком этапе пикирования.

Это мое интуитивное мнение , формул не просите, я их не знаю

[Igmar]

 

Легкий самолет выиграет со старта в горизонте и в наборе (горке), но в пикировании проиграет со старта!

 

 Это ошибочное мнения. Не вводите себя и людей в заблуждение.

Правильное мнение здесь:

 

... Тут фишка вот в чем . например, если у нас больше масса и  у нас с врагом равные мотор  , и равные аэродинамические качества , тогда с момента начала пикирования враг начнет в первые секунды разгонятся быстрее ,   но его "потолок" будет меньшим , он быстрее будет "терять " ускорение ...

 

 Прочтите это все и закройте для себя вопрос. В будущем, вы не будете задалбывать разработчиков: "Почему я на "Яке" не могу догнать "мессер". Вот мы пикирнули он оторвался от меня, как от стоячего, потом перешёл в горизонтальный полёт и далеко впереди скрылся в облаках. Что за фигню вы тут нам впариваете, за наши кровные. С меня хватило БоБа, вы то-же ... ." Вот примерно так.

Изменено 25 октября 2013 пользователем Igmar

[23AG_SilverFox]

Думаю , что Аларес , когда говорил о быстрейшем разгоне легкого в первоначальный момент имел ввиду его лучшую тяговооруженость. И я с ним согласен. Ведь ускорение зависит от отношения силы тяги + силы тяжести минус силы сопротивления к массе. В первоначальный момент у легкого это отношение вполне может оказаться лучше. То есть у легкого тяга то с тяжелым равна , но меньшая масса при этом позволяет разгоняться быстрее .

Если же сразу на малый газ, то с первой секунды тяжелый разгоняться будет лучше.

 

Изменено 25 октября 2013 пользователем 23AG_SilverFox

[Igmar]

 Чем легче самолёт - тем лучше он летает.

Простейшая аксиома - вирпил, запомни её и жить тебе станет легче.

[GVL224]

 Это ошибочное мнения. Не вводите себя и людей в заблуждение.

Правильное мнение здесь:

 

 

 Прочтите это все и закройте для себя вопрос. В будущем, вы не будете задалбывать разработчиков: "Почему я на "Яке" не могу догнать "мессер". Вот мы пикирнули он оторвался от меня, как от стоячего, потом перешёл в горизонтальный полёт и далеко впереди скрылся в облаках. Что за фигню вы тут нам впариваете, за наши кровные. С меня хватило БоБа, вы то-же ... ." Вот примерно так.

Не убедили...

Про "Як" я задалбывать разработчиков и не собираюсь так как вы привели в пример очень разные самолеты с их разными показателями...

А разговор изначально про одинаковые самолеты но с разной массой (например из-за разного количества топлива и БК).

Я с вами согласен что более легкий самолет ускоряется интенсивнее .... но для меня это правильно только в горизонте и наборе высоты.

А вот при снижении (пикировании) тяжелый лучше ускоряется, тяга + масса у него больше чем у легкого, и оба эти вектора направлены вниз!

[Stranger_71]

 Чем легче самолёт - тем лучше он летает.

Простейшая аксиома - вирпил, запомни её и жить тебе станет легче.

Су-27М

максимальная взлетная масса: 34000 кг

[Igmar]

Су-27М

максимальная взлетная масса: 34000 кг

 

 А он что, плохо летает?

[=UNI=39dimdya]

а про инерцию как-то забыли?

Изменено 25 октября 2013 пользователем =UNI=39dimdya

[Stranger_71]

 А он что, плохо летает?

Так то и дело. Як-52 нормальный взлётный вес — 1315 кг.

[GVL224]

а про инерцию как-то забыли?

В вопросе падения двух тел разной массы инерция не сможет задержать тяжелый объект настолько чтоб легкий вырвался вперед

[Igmar]

SDPG_GVL224

Ну во первых, под словом "вы" я не имел ввиду только вас, там оговорено  Прочтите это все ...

Ранее оговаривалось, что в условии вашей задачи энерговооружённость (тяговооружонность не совсем корректно для поршневого самолёта, ошибся по началу) у лёгкого самолёта будет выше, по любому - соответственно разгонится он быстрее на начальном этапе. Верить или не верить, это уже ваше дело.

 Ладно, по второму кругу пошли. Скоро всё закончится, будут новости.

 

Так то и дело. Як-52 нормальный взлётный вес — 1315 кг.

 

 Ну вот видите, у кого энерговооружённость лучше. Всё завязывается на неё самую. Просто по умолчанию, что самолёт конструируется вокруг двигателя, было сказано - чем легче, тем лучше. Мне казалось, что это не нужно объяснять. Я знаю?

Изменено 25 октября 2013 пользователем Igmar

[23AG_SilverFox]

Я с вами согласен что более легкий самолет ускоряется интенсивнее .... но для меня это правильно только в горизонте и наборе высоты.

А вот при снижении (пикировании) тяжелый лучше ускоряется, тяга + масса у него больше чем у легкого, и оба эти вектора направлены вниз!

Не забывай , что ускорение еще и обратно пропорционально массе . Так что варианты возможны разные.

[GVL224]

Надо написать "разрушителям мифов" чтоб проверили эту задачку  

Пусть посбрасывают всякие вещи та полетают на самолетах

[23AG_SilverFox]

В вопросе падения двух тел разной массы инерция не сможет задержать тяжелый объект настолько чтоб легкий вырвался вперед

С  этим нет вопросов, тягу исключаем и легки сразу начинает отставать..

[Igmar]

Stranger_71

 Ну что, вы высчитали, кто лучше летает, Як-52 или Су-27М?

[23AG_SilverFox]

Идем в РОФ и замеряем до макс. скорости СПАД например 

[RUS66]

Оооо смотрю, коллеги по безделью и скуке продолжают соревноваться

 

.....

2. Высчитать.

.....думаю справимся сами:

Условия задачи: 2 абсолютно  одинаковых во всем, кроме массы,самолета, например як-1, 1-й массой 1500кг, 2-й массой 2000кг двигаются на высоте 6000 метров со скоростью (истинной) 300 км/ч, одновременно повышают мощность двигателя до 100% и переходят в пикирование под углом 45 гр.

Прим. все остальные данные - мощность двигателя, коэф.лобового сопротивления и т.д. брать для Як-1 или приблизительные, но одинаковые для обоих самолетов. Ветер отсутствует.Темп. окр. среды на 6000м. и на 0м., влажность, давление и т.д. брать самим.

Вопрос: на какой секунде разабъется 1-й самолет и на какой -2й ?

И вот самое главное, не надо никаких мнений, рассуждений, домыслов- конкретное значение т1 и т2 и формулу.

Сами не справимся, но попытка не пытка)))

В твоих условиях задачки, есть проблемма, это сам самолёт Як-1. Мы не знаем и не найдём его параметры Сх и Су, а это для расчётов основное, если тягу ещё можно как то принять , то зависимость углов престановки винта от скоростного напора и прочая мутатень с этим связанная, слишком сложно и муторно, что бы просто по спорить. Для этого у нас есть Петрович)))))

Поэтому я слегка упрощу задачку и оттолкнусь от чётко известных параметров.

И так берём два гипотетический самолёта с Сх=0.3 ,S=2м², начальной скоростью 300км/ч и отвесное пикирование с Н=6000м. У первого масса 1500кг у второго 2000кг. Тяга МГ.

Это первая точка отсчёта.

Вторая точка отсчёта это - прекращение разгона самолётов(а=0), т.е. момент прехода в равномерное движение, когда Сх=F.

Итак самолёты в 1-ой точке имеют каждый свою энергию, вычисляем её и фиксируем. Затем они начинают пикировать, и у каждого теперь будет своя точка №2 когда а=0. Нам надо вычислить при каких скоростях у этих самолётов этот момент на ступит.

Т.е. учитываем только лобовое сопротивления, безовсяких индуктивных, и ...

То у меня получилось у первого~200м/с, а у второго ~230м/с. (я всё округляю до десятых). Т.о. мы имеем скорости достаточно точные в первом приближении. Теперь надо найти высоту на которых у них прекратится разгон.

Принимая условия о сохранении энергии(без учёта её потери на сопротивление воздуха во время пикирования, т.к. ну его этот расчёт нафиг), вычисляем высоты  условия а=0.

Для первого ~ 4300м, а для второго ~ 3600м.

Т.е. разница в дистанции 700м.

 

А сейчас вернёмся к условиям твоей задачи, т.е. добавим тягу, угол пикирования нам не интересен, т.к. самолёты одинаковые.

И так, при увеличении тяги, у обоих до 100%, ПМСМ на первоначальном этапе будут идти "ноздря в ноздрю", но при более длительном пикировании тяжёлый самолёт уйдёт в отрыв, когда Сх начнёт делать своё чёрное дело.

 

Вот как то так

Изменено 25 октября 2013 пользователем ART_RUS66

[ROSS_Wespe]

 Чем легче самолёт - тем лучше он летает.

Простейшая аксиома - вирпил, запомни её и жить тебе станет легче.

А ответьте тогда, зачем планера возят с собой водобалласт, когда летят по-маршруту.

Крайняя часть ветки-какая то воинствующая дремучесть

[RUS66]

Андрей, я думал ты прикалываешься, да пока таки продолжаю думать, но начинают закрадываться сомнения. 

гыы...

Ну, а  как  бы я вас всех  подтолкнул  бы,  к убиванию времени  в процессе ожидания "Дневников от разработчиков"

в четверг,  ?

Изменено 25 октября 2013 пользователем ART_RUS66

[AnPetrovich]

Давно не заглядывал на форум )) 

 

пришла жена, кандидат физмата, и сказала, что тяжелый обгонит легкий, но только в атмосфере ( с учетом силы сопротивления воздуха). в вакууме будет одинаково. короче - ускорение будет одинаковое, но скорость будет выше у более тяжелого, т.к. зависит от массы тела. у меня нет основания ей не верить . хотя сам я них... не понял .

 

Передайте жене привет от Ньютона.

Во 2-ом законе которого сказано, что ускорение прямо пропорционально силе, приложенной к телу.

Далее составляем уравнение сил, действующих на шар при вертикальном падении шара в атмосфере:

 

сила тяжести: G = mg, направлена вертикально вниз,

сила аэродинамического сопротивления: X, направлена вертикально вверх (если шар летит вертикально вниз).

равнодействующая этих сил, разгоняющая шар: F = G - X

согласно 2-му закону Ньютона (F=ma), ускорение шара будет: a = F/m = (подставляем F) = (G-X)/m = (раскрываем скобки) = mg/m - X/m = (сокращаем) = g - X/m.

 

Выводы:

1. Ускорение шара, падающего в атмосфере - меньше чем ускорение свободного падения из-за сопротивления (что логично) на величину X/m.

2. Чем тяжелее шар, тем ускорение будет ближе к g, и тем меньше шар будет отставать от падающего в вакууме. Чем легче - тем отставание будет больше.

3. Чем больше скорость (и больше сопротивление) - тем меньше будет ускорение.

4. Масса, как и сопротивление, влияют на ускорение с самого начала падения шара. Но влияние тем больше, чем больше скорость и меньше масса.

[Jet_F_76]

 

 

 

Давно не заглядывал на форум )) 

 

 

Передайте жене привет от Ньютона.

Во 2-ом законе которого сказано, что ускорение прямо пропорционально силе, приложенной к телу.

Далее составляем уравнение сил, действующих на шар при вертикальном падении шара в атмосфере:

 

сила тяжести: G = mg, направлена вертикально вниз,

сила аэродинамического сопротивления: X, направлена вертикально вверх (если шар летит вертикально вниз).

равнодействующая этих сил, разгоняющая шар: F = G - X

согласно 2-му закону Ньютона (F=ma), ускорение шара будет: a = F/m = (подставляем F) = (G-X)/m = (раскрываем скобки) = mg/m - X/m = (сокращаем) = g - X/m.

 

Выводы:

1. Ускорение шара, падающего в атмосфере - меньше чем ускорение свободного падения из-за сопротивления (что логично) на величину X/m.

2. Чем тяжелее шар, тем ускорение будет ближе к g, и тем меньше шар будет отставать от падающего в вакууме. Чем легче - тем отставание будет больше.

3. Чем больше скорость (и больше сопротивление) - тем меньше будет ускорение.

4. Масса, как и сопротивление, влияют на ускорение с самого начала падения шара. Но влияние тем больше, чем больше скорость и меньше масса.

 

 

вот придет с работы-я ей дам прочитать и сами разбирайтесь . умные все стали... а то может я условия не так объяснил или ее слова не правильно передал.

Изменено 25 октября 2013 пользователем SDPG_Rokot

[23AG_SilverFox]

Ну вот все разъяснил.

А если тягу добавить , то к последней формуле ускорения тягу деленную на массу прибавить надо.  Тогда может еще лучше ускорения свободного падения в вакууме разгонимся   Прада не на долго

[Jet_F_76]

Ну вот все разъяснил.

А если тягу добавить , то к последней формуле ускорения тягу деленную на массу прибавить надо.  Тогда может еще лучше ускорения свободного падения в вакууме разгонимся   Прада не на долго

я это... не понял, Петрович че написал ? Кто быстрее? Тяжелый? Че он приветы передает? Не правильно что то?

[-=RFF=-Bolt]

Я не физик, но нашел с помощью  дочки по теме: http://mmmf.msu.ru/lect/ryjikov/exel.pdf, тут для меня сложновато, я лирик))). Тяжелый точно быстрее упадет, вывод я осилил. 

[23AG_SilverFox]

я это... не понял, Петрович че написал ? Кто быстрее? Тяжелый? Че он приветы передает? Не правильно что то?

Тяжелый быстрее. Но видимо есть сомнения в правильно переданных ее словах . Это насчет что ускорения одинаковые , а скорость у тяжелого больше. Так Петрович поясняет, что ускорения в атмосфере одинаковыми то же  не будут.

Изменено 25 октября 2013 пользователем 23AG_SilverFox

[Igmar]

А ответьте тогда, зачем планера возят с собой водобалласт, когда летят по-маршруту. ...

 

 А шоб не сильно хорошо летал.  

[Jet_F_76]

Тяжелый быстрее. Но видимо есть сомнения в правильно переданных ее словах . Это насчет что ускорения одинаковые , а скорость у тяжелого больше. Так Петрович поясняет, что ускорения в атмосфере одинаковыми то же  не будут.

аааа, ну это же я писал. может че и натупил. все равно, придет-пусть сама почитает. а то сломанный телефон получается

[Swintus]

Ну вот, зафлудили, блин))) Петрович мой вопрос и не увидел http://forum.il2sturmovik.ru/topic/122-fizika-i-aerodinamika-v-bzs/?p=78829

[Jet_F_76]

короче, ну их, этих умных. что жену, что Петровича. из объяснений жены я понял только то, что они с Петровичем говорят одно  и тоже, а я написал ускорение не которое g=9,8 , а ускорение которое a = F/m. видимо это Петровичу и не понравилось. бррррррр... короче, все правы, мир! дружба! Жвачка! тяжелый бестрее

[VPK_CARTOON]

Не знаю я кто этот ваш Ньютон, но передавать приветы чужим женам через разработчиков это уже слишком даже для иностранца...

[Alaress]

В вопросе падения двух тел разной массы инерция не сможет задержать тяжелый объект настолько чтоб легкий вырвался вперед

Зря вы так думаете. Можно пренебрегать некоторыми  силами , но никогда - инерцией.

 

 

Вернемся кнашему второму закону ньютона и математике . НА пикирующий самолет действуют сила земного притяжения , которая равна m*g  , сила сопротивления  которая пропорцианальна квадрату скорости  - k*v^2 , где k - кофефициент который зависит от плотности и состояния воздуха , размеров и формы самолета ( включая угол атаки) .  Еще действует сила тяги , которая никак не постоянна а тоже зависит от скорости - зависимость эта известна из кривой распологаемых тяг  - тоесть в технических характеристиках винтомоторной группы. Второй закон ньютона приймет вид :

 

 

Проанализируем.  Допустим мы собираемся пикировать как можно быстрее - тоесть тягу не сбавляем , и с помощью РПО держим обороты как положено , и если тяга была не полной - то прибавляем.   Пока у нас сила лобового сопротивления ( k*v^2 ) за счет скорости меньше силы тяги , то значение всей дроби - отрицательное , значит мы будем ускорятся с ускорением бОльшим , чем ускорение свободного падения ,   и чем меньше масса , тем больше эта прибавка к ускорению  ( потому что масса в знаменателе , соответственно на старте более легкий самолет получит некоторое преимущество . Минус в числителе дроби умноженный на минус перед дробью даст плюс - прибавку к ускорению.)

 

 

Затем скорость растет , лобовое сопротивление  растет пропорционально квадрату скорости , сила тяги падает , в какой-то момент при какой-то скорости лобовое сопротивление и сила тяги сравняются - в тот момент ускорение будет равным g  , но потом с ростом скорости  у нас сила лобового сопротивления k*v^2  станет большей чем сила тяги -  ускорение станет меньшим , чем g  и будет уменьшатся . И тут уже нам масса дает преимущество - чем большая масса , тем меньше наше ускорение отличается от g . Это будет продолжатся до тех пор , пока  значение дроби не станет равным g. Тогда ускорение станет равным нулю , следовательно скорость - постоянной  И чем большая масса самолета , тем большая нужна для этого скорость , тоесть тем до большей скорости он разгонится   . Но наши самолеты таких скоростей не выдерживают - развалятся раньше в отвесном пикировании . 

 

Но тем не менее , вывод : первый момент времени при входе в пикировании более легкий самолет при прочих равных характеристиках  "рванет" быстрее , но очень быстро скорости сначала уравняются а потом и более тяжелый догонит .  При чем чем больше скорости входа в пикирование , тем большее преимущество более тяжелого самолета , тем меньше оторвется на старте более легкий.

Изменено 25 октября 2013 пользователем Alaress

[23AG_SilverFox]

Аларес , я с тобой полностью согласен, но когда говорят про "тела" имеют ввиду что угодно, но не самолеты с тягой 

Изменено 25 октября 2013 пользователем 23AG_SilverFox