Для УДОБСТВА выполнения аэродинамических расчетов полная аэродинамическая сила R раскладывается на три взаимно перпендикулярные составляющие по осям СКОРОСТНОЙ СК.

R - Полная аэродинамическая сила.

	У - Подъемная сила.
	Х - Сила сопротивления.
	Z - Боковая сила.

Формулы подъемной силы и сопротивления очень похожи на формулу полной аэродинамической силы:

Су - Коэффициент подъемной силы.
Сх - Коэффициент сопротивления.
р - Плотность воздуха.
V - Скорость параплана относительно воздуха (или 'воздушная скорость' тела).
S - Эффективная площадь тела.

ВНИМАНИЕ: В природе не существует самостоятельно действующих подъемной силы и силы сопротивления. Они являются составными частями полной аэродинамической силы. Если принять величину боковой силы Z=0, то согласно теореме Пифагора:

или

Вернемся к рассмотрению сил, действующих на параплан при выполнении прямолинейного полета с постоянной скоростью в неподвижном воздухе.

На безмоторный параплан действуют две силы.

	Сила тяжести G, направленная вертикально вниз.
	Полная аэродинамическая сила R, направленная вертикально вверх и уравновешивающая G.

На рисунке 11 показано разложение полной аэродинамической силы R на подъемную силу Y и силу сопротивления X.Разложение R на Y и Х строится относительно воздушной скорости параплана.

ПОДЪЕМНАЯ СИЛА, ХОТЯ И НАЗЫВАЕТСЯ -ПОДЪЕМНОЙ, НО ОНА НЕ ОБЯЗАНА БЫТЬ. 'ПОДНИМАЮЩЕЙ', ОНА НЕ ОБЯЗАНА БЫТЬ НАПРАВЛЕНА 'ВВЕРХ'. На рисунке 11 видно, что Y относительно земной поверхности направлена не только 'вверх', но и немного 'вперед' (вдоль проекции траектории полета на землю) , а Х не только 'назад', но и немного 'вверх'. Если рассмотреть попет круглого парашюта, который фактически не летит, а опускается вертикально вниз, то а этом случае Y=0, а Х совпадает с R. Смотри рисунок 12.

Впр: Назвать случаи применения в технике 'антикрыльев'. То есть крыльев, которые специально устанавливаются таким образом, чтобы создаваемая ими подъемная сила была направлена 'вниз'.
Отв:Гоночный автомобиль прижимается на большой скорости антикрылом к дороге для улучшения сцепления колес с трассой. Смотри рисунок 13.

4. Характерные углы, определяющие ориентацию параплана в пространстве.
4.1. Углы, определяющие ориентацию параплана относительно земной поверхности.

	КРЕН - Смотри рисунок 14 (угол между осью Z связанной СК и плоскостью XZ земной СК.).
	ТАНГАЖ - Смотри рисунок 15 (угол между осью Х связанной СК и плоскостью XZ земной СК).
	КУРС - Угол между проекцией строительной оси параплана (ось Х связанной СК) на землю (плоскость XZ земной СК) и направлением на некоторый 'базовый ориентир'.

Различают истинный, магнитный, приборный и условный курсы.

Впр: Что такое истинный, магнитный и приборный курсы?
Отв:

	ИСТИННЫЙ курс: Измеряется относительно географическойточки -географического северного полюса.
	МАГНИТНЫЙ курс: Измеряется относительно географической точки-магнитного северного полюса.
	ПРИБОРНЫЙ курс: Это то, что показывает бортовой компас со всеми его погрешностями.

Смотри рисунок 16.

Курс измеряется в градусах, от 0-я до 360-ти. Направление на север: 0. На восток: 90. На юг: 180. На запад: 270.

На величину вариации (угла отклонения приборного курса от магнитного) влияют не столько погрешности в настройке бортового компаса, сколько местные возмущения магнитного поля. Если, например, рядом с обычным туристическим компасом положить магнит, то стрелка компаса, скорее всего, нацелится куда угодно, но только не на север.

При планировании полета с использованием компаса, пилот-парапланерист должен заблаговременно позаботиться о том, чтобы его 'бортовой' компас располагался возможно дальше от намагниченных предметов экипировки и оборудования.

УСЛОВНЫЙ курс (пеленг) - Угол между проекцией строительной оси параплана (ось Х связанной СК) на землю (плоскость XZ земной СК) и направлением на какой-либо произвольный ориентир.

Обычно в качестве базовых ориентиров в авиации используются радиостанции, Направление на радиостанцию может быть определено с помощью специальной антенны имеющей форму рамки. Определив пеленги на две-три радиостанции и зная их наземные координаты, пилот параплана может с достаточной точностью определить свое положение на местности. Используемый для этих целей на самолетах и вертолетах прибор носит название РАДИОКОМПАС. Сверхлегкие ЛА (СЛА) не имеют подобного оборудования из-за его большого веса и габаритов.

В настоящее время все более широкое применение находят приборы GPS (Global Positioning System), позволяющие ориентироваться пилотам по навигационным спутникам. Имея минимальные габариты и вес, такой прибор может определить свои координаты на местности с точностью до нескольких десятков метров. Стоит это оборудование недешево, но оно очень полезно на соревнованиях и в длительных маршрутных полетах на парапланах над малознакомой местностью.

Углы, определяющие ориентацию параплана относительно воздушного потока.

	УГОЛ АТАКИ ПАРАПЛАНА (У А) - Смотри рисунок 17 (угол между осью Х связанной СК и плоскостью XZ скоростной СК.).
	УГОЛ СКОЛЬЖЕНИЯ - Смотри рисунок 18 (угол между осью Х связанной СК и плоскостью XY скоростной СК.).

Углы, определяющие ориентацию траектории движения параплана относительно земной поверхности.

УГОЛ НАКЛОНА ТРАЕКТОРИИ - Смотри рисунок 19 (угол между скоростью параплана относительно земли и плоскостью XZ земной СК.).

НАПРАВЛЕНИЕ ПОЛЕТА - Смотри рисунок 20 (угол между проекцией скорости параплана относительно земли на землю и направлением на 'базовый ориентир': северный полюс).

Следует обратить внимание на разницу между понятиями 'направление полета параплана' и 'курс'. Нос крыла может 'смотреть' в одну сторону (то есть курс), а лететь он может в другую из-за сноса ветром. Это особенно важно учитывать при полетах на сверхлегких ЛА (СЛА) или парапланах, чья воздушная скорость невелика и обычно соизмерима со скоростью ветра.

Впр: Назвать углы, отмеченные на рисунке 21.

Отв:
(1)- Тангаж.
(2)- Угол атаки параплана.
(3)- Угол наклона траектории.

5. Обтекание воздушным потоком тонкой пластины.
5.1. Схемы обтекания тонкой пластины.

Разделим полную аэродинамическую силу R на составляющие: подъемную силу Y и силу сопротивления X. Рассмотрим зависимость этих составляющих от угла установки пластины к набегающему потоку воздуха (угла атаки).

Пластина расположена вдоль потока (угол атаки равен нулю).

Так как поток воздуха пластиной не отклоняется, Y=0. Сопротивление Х минимально, но не нуль. Оно будет создаваться силами трения молекул воздуха о поверхность пластины. Полная аэродинамическая сила R совпадает с силой сопротивления X.
Смотри рисунок 22.

На рисунках 27 и 28 отметить точку (0).

Пластина начала отклонятся.

Из-за снашивания потока появилась подъемная сила Y. Сопротивление Х немного увеличивается, так как увеличилось поперечное сечение пластины по отношению к потоку. Следует отметить, что на малых углах атаки подъемная сила растет быстрее, чем сопротивление.
Смотри рисунок 23.

На рисунках 27 и 28 отметить точку (1).

Увеличиваем наклон пластины.

Из-за увеличения скоса потока подъемная сила увеличивается. Y2>Y1. Очевидно, что сопротивление тоже растет. Х2>Х1.
Смотри рисунок 24.

На рисунках 27 и 28 отметить точку (2).

Увеличиваем наклон пластины.

Воздуху становится 'труднее' плавно обтекать сильно наклоненную пластину. Над верхней поверхностью начинает образовываться микровихрь. Подъемная сила хотя и увеличивается (Y3>Y2), но существенно медленнее чем раньше. Сопротивление продолжает быстро расти. ХЗ>Х2. Следует отметить, что на больших углах атаки рост сопротивления обгоняет рост подъемной силы. Смотри рисунок 25.

На рисунках 27 и 28 отметить точку (3).

Увеличиваем наклон пластины.

Воздушный поток не в состоянии плавно обтекать пластину. Происходит СРЫВ ПОТОКА С КРЫЛА. За пластиной образуется мощный вихрь. Подъемная сила падает. Y4<Y3. Сопротивление резко растет. Х4>ХЗ.
Смотри рисунок 26

На рисунках 27 и 28 отметить точку (4).

Поляра крыла.

Объединим графики на рисунках 27 и 28 в график на рисунке 29.

Получившаяся кривая называется ПОЛЯРА КРЫЛА - основной график, характеризующий летные свойства крыла (параплана). Откладывая на осях координат значения коэффициентов подъемной силы Су и сопротивления Сх, этот график показывает величину и направление действия полной аэродинамической силы R (при условии что боковая сила Z=0).

Если считать, что воздушный поток движется вдоль оси Сх слева направо, а центр давления тела находится в центре координат (Су=0. Сх=0), то для каждогоизразобранных ранее углов атаки коэффициент Сr будет идти из центра координат (Су=0, Сх=0) в точку поляры, соответствующую заданному углу атаки.