O arrastamento induzido é causado pela inclinação da asa para trás?

Embora sua explicação não seja totalmente errada, não é necessariamente a inclinação para trás da asa , mas a inclinação para trás da força aerodinâmica .

Eu vejo isso de duas perspectivas diferentes. O aerofólio é projetado para acelerar o ar, criando assim os diferenciais de pressão que fazem o avião voar. As áreas de pressão mais alta tentarão empurrar a asa em direção às áreas de pressão mais baixas. A soma total dessas forças é chamada de força resultante.

Essa força resultante terá uma amplitude e uma direção ou vetor associado a ela. O objetivo de projetar um aerofólio é orientar essas forças para cima para contrabalançar a gravidade. Assim, o projetista fará as áreas de baixa pressão na parte superior da asa e as áreas de alta pressão na parte inferior para fazer o vetor apontar para cima. Um aerofólio perfeito criaria um vetor apontando diretamente para cima, a 180º do solo e a 90º da direção do deslocamento. Na realidade, nada é perfeito, de modo que o vetor é sempre apontado para trás em algum grau. Então nós quebramos a força resultante em dois componentes. A parte que estamos tentando realizar, que é 90 ° da direção de deslocamento, é chamada de elevação e a parte restante, que é 180 ° da direção de deslocamento, é chamada de <=> arrasto uma vez que é induzida pela criação de elevador. Até mesmo uma asa produzindo um elevador em um ângulo de ataque de 0 ° ainda produzirá uma certa quantidade de arrasto induzido.

Agora voltamos à sua explicação. Embora a qualquer momento uma asa esteja produzindo sustentação, ela também produzirá algum arrasto induzido, à medida que você aumenta o ângulo de ataque, o vetor da força resultante se inclina para trás. Não necessariamente exatamente na mesma taxa, mas geralmente não muito longe. Como ainda estamos definindo lift como 90 ° a partir da direção da trajetória e arrastando em 180 °, a relação entre as duas mudanças. Para cada bit de sustentação produzido, há muito mais arrasto quanto mais você inclinar a asa para trás.

A segunda maneira de olhar é do ponto de vista da inércia. A intenção da asa é acelerar o ar para baixo. Mais uma vez, um aerofólio perfeito aceleraria o ar diretamente para baixo, mas na realidade ele sempre o acelerará um pouco para frente também. E quando você inclinar a asa para trás, você produzirá mais movimento para frente e menos para baixo.

Você está no caminho certo. O arrasto induzido é causado por um componente da força aerodinâmica. E, para ter certeza, sempre que houver sustentação, haverá arrasto.

Quanto mais uma asa "arar" em baixa velocidade, contra "aviões" como velocidade mais alta, ela criará mais arrasto induzido.

Você pode dizer, como acima, que o arrasto é o componente horizontal da inclinação para o vetor geral de elevação. Você pode facilmente dizer que a inclinação do vetor geral de levantamento se deve ao arrasto. Então, o que faz o arrasto?

O elevador é finalmente criado desviando a corrente de ar para baixo (lei de ação / reação de Newton). Como tal, a asa está adicionando energia ao ar ambiente, desviando-a. A adição de energia ao ar requer energia da aeronave. Energia é força vezes a distância. Essa força é o arrasto.

Você pode obter uma certa quantidade de sustentação, defletindo uma pequena quantidade de ar a uma alta velocidade ou uma grande quantidade de ar a uma pequena velocidade - a mudança de momento é a mesma (m * v é a mesma). Mas a mudança de energia (.5 * m v v) não é - a opção de alta velocidade custa mais energia e por isso tem maior arrasto.

Então? Uma asa curta desvia menos ar, a uma deflexão mais alta em comparação a uma asa longa. Em outras palavras, as asas de alta razão de aspecto (planadores) têm uma razão maior de sustentação para arrastar do que as asas de baixa razão de aspecto (stubby), sendo o restante igual.

É por isso que o vetor aponta um pouco para trás - e há um componente de arrasto.