Hoe genereren schijven een lift?

Schijven en schijfachtige objecten (frisbees, taartpannen, rond kartonnen stuk, allerlei soorten hoeden en vele andere dingen) kunnen goed vliegen wanneer ze worden gegooid met een draaiende kracht die een gyroscopisch effect creëert dat het object stabiliseert. Wat veroorzaakt dat schijfobjecten lift kunnen genereren?

17
Waarom dit sluiten? Het gaat duidelijk om de lijst die wordt gegenereerd door het schijfvormige vliegobject en niet door het papieren vlak. Als dit hetzelfde is, moet worden uitgelegd. Het is onwaarschijnlijk dat een vliegtuig dat draait als een geworpen schijf goed kan vliegen.
toegevoegd de auteur Mauli, de bron
Alleen de aanvalshoek. De stabiliteit komt van de rotatie.
toegevoegd de auteur Justin Tanner, de bron
Deze zou moeten adresseren het onderwerp mooi. Een schijf heeft een variabele voorrand overspanning over overspanning, maar werkt anders als een papieren vliegtuig. Rotatie zorgt ervoor dat de steekhoek niet verandert.
toegevoegd de auteur Peter Kämpf, de bron
toegevoegd de auteur Simon, de bron
Een manier om dit te bekijken, is dat de Frisbie slepen maakt zoals neerkomt. Het werkt dus als een parachute.
toegevoegd de auteur jasonh, de bron

1 antwoord

Net als bij reguliere vleugels bepalen de aanvalshoek en de dynamische druk de lift van een frisbee.

This short paper by V. Morrison gives a short overview. If you want to dig deeper, Sarah Hummel and Eugene Motoyama (sorry, paywalled) have done more detailed work on flying discs. The following pictures were shamelessly copied from the work of Kevin Walsh. They show that the rounded edge improves airflow over the disc by delaying flow separation.

Flow around a frisbee

Stroom rond een frisbee ( source )

De frisbee kan worden gezien als een vleugel met een vleugelprofiel dat er in beide richtingen hetzelfde uitziet . Dit veroorzaakt een klein scheidingsgebied aan de achterkant, maar voorkomt veel grotere scheiding aan de voorkant bij middelmatige invalshoeken. Morrison vond de verste vliegafstanden met een aanvalshoek van 12 ° en een beginsnelheid van 14 m/s.

Aangezien het drukpunt zich dicht bij de voorrand bevindt, zou een schijf snel omvallen vanwege de verschillende locaties van het drukcentrum en het zwaartepunt. Door te draaien, kan het worden gestabiliseerd:

Difference between spinning and non-spinning frisbee

Verschil tussen spinnende en niet-draaiende frisbee ( source ) . Inertie/ gyro-krachten voorkomt dat de draaiende frisbee omhoog springt.

13
toegevoegd