Индуктивное сопротивление в аэродинамике

Индуктивное сопротивление в аэродинамике, часть аэродинамического сопротивления крыла, обусловленная вихрями, оси которых берут своё начало на крыле и направлены вниз по потоку. Эти так называемые свободные вихри крыла происходят от перетекания воздуха у торцов (рис. 1) из области под крылом в область над крылом. Течение воздуха у торцов вызывает поток, направленный над крылом от торцов к плоскости симметрии, а под крылом — от плоскости симметрии к торцам; в результате в спутной струе, или следе, за крылом происходит вращение каждой частицы вокруг оси, проходящей через неё и параллельной вектору скорости набегающего потока v; направление вращения при этом противоположно для левого и правого полукрыла (рис. 2). Таким образом, возникает непрерывная система вихрей, отходящих от каждой точки поверхности крыла.

  Свободные вихри вызывают (индуктируют) в области между торцами крыла скорости, направленные вниз, и поток, индуктированный свободными вихрями, налагаясь на набегающий поток, отклоняет последний вниз на угол Da (угол скоса потока). Поскольку подъёмная сила крыла должна быть перпендикулярна набегающему потоку, она отклоняется назад на тот же угол a (рис. 3). Разлагая эту силу на компоненты вдоль и перпендикулярно v, получаем И. с. dQ_инд и подъёмную силу dY. Если крыло имеет бесконечно большой размах, И. с. отсутствует.

  Лит.: Прандтль Л., Гидроаэромеханика, пер.(перевод) с нем.(немецкий), 2 изд., М., 1951.

  Н. Я. Фабрикант.

Рис. 1. Схема возникновения торцевого вихря в результате перетекания воздуха из области под крылом в область над крылом.

Рис. 3. Образование индуктивного сопротивления в результате скоса потока свободными вихрями крыла: v_y — скорость, индуктированная свободными вихрями, Da — угол скоса.

Рис. 2. Разрез потока за крылом плоскостью, перпендикулярной v. Течение воздуха у торцов вызывает систему свободных вихрей.