Подъемная сила возникает и в том случае, когда крыло движется в воде. Это дает возможность строить суда, движущиеся на подводных крыльях. Корпус таких судов во время движения выходит из воды (рис. 349). Это уменьшает сопротивление воды движению судна и позволяет достичь большой скорости хода. Так как плотность воды во много раз больше, чем плотность воздуха, то можно получить достаточную подъемную силу подводного крыла при сравнительно малой его площади и умеренной скорости.
Назначение самолетного винта — это придание самолету большой скорости, при которой крыло создает подъемную силу, уравновешивающую вес самолета. С этой целью винт самолета укрепляют на горизонтальной оси. Существует тип летательных аппаратов тяжелее воздуха, для которого крылья не нужны. Это — вертолеты (рис. 350).
Рис. 350 Схема вертолета
374
В вертолетах ось воздушного винта расположена вертикально и винт создает тягу, направленную вверх, которая и уравновешивает вес вертолета, заменяя подъемную силу крыла. Винт вертолета создает вертикальную тягу независимо от того, движется вертолет или нет. Поэтому при работе воздушных винтов вертолет может неподвижно висеть в воздухе или подниматься по вертикали. Для горизонтального перемещения вертолета необходимо создать тягу, направленную горизонтально. Для этого не нужно устанавливать специальный винт с горизонтальной осью, а достаточно только несколько изменить наклон лопастей вертикального винта, что выполняется при помощи специального механизма во втулке винта *).
§ 193. Турбулентность в потоке жидкости или газа. Глядя с большого расстояния на дым, выходящий из фабричной трубы и уносимый ветром, мы видим сплошную струю, равномерно вытекающую из отверстия трубы и вытягивающуюся по направлению ветра. Дым делает видимым движение воздуха, и издали, когда мелкомасштабные движения не видны, представляется, что оно происходит плавно, в виде отдельных струй. Одной из таких струй и является дымная полоса.
Теперь приблизимся к трубе и присмотримся внимательнее к деталям движения воздуха в дымной струе. Мы увидим беспорядочные клубы дыма, перемешивающиеся между собой; клубящаяся масса и уносится в виде струи набегающим потоком ветра. Издали было видно только это общее регулярное движение; вблизи обнаруживается, что отдельные участки струи совершают еще и беспорядочные движения то в одну, то в другую сторону, то перегоняя струю., то отставая от нее. Это явление — наличие в потоке беспорядочных движений участков среды — называют турбулентностью потока.
Благодаря турбулентности происходит перемешивание потока. Например, в дымной струе беспорядочные движения воздуха переносят частицы дыма во все стороны; струя расширяется и на большом расстоянии от трубы оказывается размытой. Этот результат турбулентности виден и на большом расстоянии. далее