II Международный конкурс научно-исследовательских и творческих работ учащихся

Старт в науке

ИДЕАЛЬНЫЙ БУМАЖНЫЙ САМОЛЕТИК

• Авторы
• Руководители
• Файлы работы
• Наградные документы

Прохоров В.А. 1

---

1МОУ Смеловская СОШ

Прохорова Т.В. 1

---

1МОУ Смеловская СОШ

Работа в формате PDF

1.1 MB

Автор работы награжден дипломом победителя I степени

Диплом школьникаСвидетельство руководителя

Введение

Бумажный самолёт (самолётик) — игрушечный самолёт, сделанный из бумаги. Вероятно, он является наиболее распространённой формой аэрогами, одной из ветвей оригами (японского искусства складывания бумаги). По-японски такой самолёт называется 紙飛行機 (ками хикоки; ками=бумага, хикоки=самолёт).

Несмотря на кажущуюся несерьезность этого занятия, оказалось, что пускание самолетиков - целая наука. Родилась она в 1930 году, когда Джек Нортроп, основатель компании Lockheed Corporation, использовал бумажные самолётики для тестирования новых идей при конструкции реальных самолётов. А спортивные состязания по запусканию самолетиков из бумаги Red Bull Paper Wings проходят на мировом уровне. Придумал их британец Энди Чиплинг. Многие годы он с друзьями занимался созданием бумажных моделей, в 1989 году основал Ассоциацию Бумажного Авиастроения. Именно он написал свод правил по запуску бумажных самолетов, которые используют специалисты книги рекордов Гиннеса и которые стали официальными установками мирового первенства.

Оригами, а затем именно аэрогами стало уже давно моим увлечением. Я собирал различные модели самолетиков из бумаги, но некоторые из них отлично летали, а другие сразу падали. Почему же это происходит, как сделать модель идеального самолетика (длительно и далеко летающего)? Соединив свое увлечение со знаниями по физике, я приступил к своему исследованию.

Цель исследования: применив законы физики, создать модель идеального самолетика.

Задачи:

1. Изучить основные законы физики, влияющие на полет самолетика.

2. Вывести правила создания идеального самолетика.

3. Исследовать уже созданные модели самолетиков на близость к теоретической модели идеального самолетика.

4. Создать свою модель самолетика, близкого к теоретической модели идеального самолетика.

Сначала разберемся с вопросом о том, как сделать хороший бумажный самолет. Видь главная функция самолетика — это способность летать. Как изготовить самолет, обладающий наилучшими характеристиками. Для этого сначала обратимся к наблюдениям:

1. Самолетик летит тем быстрее и дольше, чем сильнее будет бросок, за исключением случаев, когда что-то (чаще всего трепещущий клочок бумаги в носовой части или болтающиеся опущенные крылья) создает сопротивление и замедляет продвижение самолетика вперед.

2. Как бы мы не старались швырнуть лист бумаги у нас не получится зашвырнуть его так же далеко, как маленький камушек, имеющий такой же вес.

3. Для бумажного самолетика длинные крылья бесполезны, короткие крылья эффективнее. Тяжелые по весу самолетики не летят далеко

4. Еще один ключевой фактор, который следует принять во внимание, — угол, под которым самолет движется вперед.

Обратившись к законам физики, мы находим причины наблюдаемых явлений:

1. Полеты бумажных самолетов подчиняются второму закону Ньютона: сила (в данном случае подъемная) равна скорости изменения количества движения.

2. Все дело в сопротивлении, сочетании сопротивления воздуха и турбулентности. Сопротивление воздуха, вызванное его вязкостью, пропорционально площади поперечного сечения лобовой части самолета, иначе говоря, зависит от того, насколько велик нос самолета, если смотреть на него спереди.

Турбулентность — результат действия вихревых воздушных потоков, образующихся вокруг самолета. Она пропорциональна площади поверхности самолета, обтекаемая форма значительно снижает ее.

1. Большие крылья бумажного самолетика обвисают и не могут сопротивляться сгибающему воздействию подъемной силы, утяжеляют самолетик и увеличивают сопротивление. Лишний вес мешает самолету лететь далеко, и этот вес, как правило, создают крылья, а наибольшая подъемная сила возникает в области крыла, ближайшей к осевой линии самолета. Следовательно, крылья должны быть очень короткими.

2. При запуске воздух должен ударяться о нижнюю поверхность крыльев и отклоняться вниз, обеспечивая действие соответствующей подъемной силы на самолет. Если самолет расположен не под углом к направлению движения и его нос не приподнят вверх, подъемная сила не возникает.

Ниже мы рассмотрим основные физические законы, воздействующие на самолетик, более подробно.

Мы знаем, что скорость тела изменяется под действием приложенной к нему силы. Если на тело действуют несколько сил, то находят равнодействующую этих сил, то есть некую общую суммарную силу, обладающую определенным направлением и числовым значением. Фактически, все случаи приложения различных сил в конкретный момент времени можно свести к действию одной равнодействующей силы. Поэтому, чтобы найти, как изменилась скорость тела, нам надо знать, какая сила действует на тело.

В зависимости от величины и направления силы тело получит то или иное ускорение. Это четко видно при запуске самолетика. Когда мы подействовали на самолетик с небольшой силой, он ускорился не очень сильно. Когда же сила воздействия увеличилась, то самолетик приобрел гораздо большее ускорение. То есть, ускорение связано с приложенной силой прямо пропорционально. Чем больше сила воздействия, тем большее ускорение приобретает тело.

Масса тела напрямую также связана с ускорением, приобретаемым телом в результате воздействия силы. При этом, масса тела обратно пропорциональна полученному ускорению. Чем больше масса, тем меньше будет величина ускорения. Исходя из всего вышесказанного, приходим к тому, что при запуске самолетик подчиняется второму закону Ньютона, который выражается формулой:

a =F / m, где a - ускорение, F - сила воздействия, m - масса тела.

Определение второго закона звучит так: ускорение, приобретаемое телом в результате воздействия на него, прямо пропорционально силе или равнодействующей сил этого воздействия и обратно пропорционально массе тела [11].

Таким образом, первоначально самолетик подчиняется второму закону Ньютона и дальность полета также зависит от заданной первоначальной силы и массы самолетика. Поэтому первые правила для создания идеального самолётика вытекают из него: самолетик должен быть легким, первоначально придать самолетику большую силу.

Когда самолетик летит на него влияет множество сил, обусловленных наличием воздуха, но все их можно представить в виде четырех главных сил: силы тяжести, подъемной силы, силы заданной при запуске и силы сопротивления воздуха (лобовое сопротивление) (см. приложение 1). Сила тяжести остается всегда постоянной. Подъемная сила противодействует весу самолета и может быть больше или меньше веса, в зависимости от количества энергии, затрачиваемой на движение вперед. Силе, заданной при запуске, противодействует сила сопротивления воздуха (иначе лобовое сопротивление).

При прямолинейном и горизонтальном полете эти силы взаимно уравновешиваются: сила, заданная при запуске, равна силе сопротивления воздуха, подъемная сила равна весу самолета. Ни при каком ином соотношении этих четырех основных сил прямолинейный и горизонтальный полет невозможен [3,8,12].

Любое изменение любой из этих сил повлияет на характер полета самолета. Если подъемная сила, создаваемая крыльями, увеличивается по сравнению с силой тяжести, то самолетик поднимается вверх. И наоборот, уменьшение подъемной силы против силы тяжести вызывает снижение самолета, т. е. потерю высоты и его падение.

Если равновесие сил не будет соблюдаться, то самолет будет искривлять траекторию полета в сторону преобладающей силы.

Остановимся подробнее на лобовом сопротивлении, как одном из важных факторов в аэродинамике. Лобовое сопротивление — сила, препятствующая движению тел в жидкостях и газах. Лобовое сопротивление складывается из двух типов сил: сил касательного (тангенциального) трения, направленных вдоль поверхности тела, и сил давления, направленных к поверхности(приложение 2) [5].

Сила сопротивления всегда направлена против вектора скорости тела в среде и вместе с подъёмной силой являются составляющей полной аэродинамической силы.

Сила лобового сопротивления обычно представляется в виде суммы двух составляющих: сопротивления при нулевой подъёмной силе (вредное сопротивление) и индуктивного сопротивления. Вредное сопротивление возникает в результате воздействия скоростного напора воздуха на элементы конструкции самолета (все выступающие части самолетика создают вредное сопротивление при движении сквозь воздух). Кроме того, в местах соединения крыла и «тела» самолетика, а также у хвостовой части возникают завихрения воздушного потока, которые также дают вредное сопротивление. Вредное сопротивление увеличивается как квадрат ускорения самолета (если вы увеличиваете скорость в два раза, вредное сопротивление возрастает в четыре раза) [8,9,12]. В современной авиации скоростные самолеты несмотря на острые кромки крыльев и сверхобтекаемую форму испытывают существенный нагрев обшивки, когда превозмогают силу лобового сопротивления мощью своих двигателей (например, самый скоростной в мире высотный самолет-разведчик SR-71 “Черная Птица” защищен специальным теплоустойчивым покрытием) [13].

Второй компонент сопротивления индуктивное сопротивление - это побочный продукт подъемной силы. Он возникает, когда воздух перетекает из области высокого давления перед крылом в разреженную среду позади крыла. Особенное воздействие индуктивного сопротивления ощутимо на малых скоростях полета, что и наблюдается у бумажных самолетиков (Наглядный пример этого явления, можно увидеть у настоящих самолетов при заходе на посадку. Самолет задирает нос при заходе на посадку, двигатели начинают гудеть сильнее увеличивая тягу). Индуктивное сопротивление, аналогично вредному сопротивлению находится в соотношении “один к двум” с ускорением самолета [4,5,12].

А теперь немного о турбулентности. Толковый словарь энциклопедии «Авиация» дает определение: «Турбулентность – это случайное образование нелинейных фрактальных волн при увеличении скорости в жидкой или газообразной среде» [1]. Если говорить своими словами, то это физическое свойство атмосферы, в которой постоянно изменяются давление, температура, направление и скорость ветра. Из-за этого воздушные массы становятся неоднородными по своему составу и плотности. И при полете наш самолетик может угодить в нисходящие («прибивают» к земле) или восходящие (лучше для нас, т.к. поднимают самолетик от земли) воздушные потоки, а также эти потоки могут двигаться хаотично, закручиваться (тогда самолетик летит непредсказуемо, вертится и закручивается).

Итак, выводим из сказанного необходимые качества создания идеального самолетика в полете:

• Идеальный самолетик должен быть длинным и узким, суживающимся к носу и хвосту, как стрела, со сравнительно малой площадью поверхности для своего веса. Обладающий этими характеристиками самолетик пролетает большее расстояние.

• Если бумага сложена так, что нижняя поверхность самолетика ровная и горизонтальная, подъемная сила будет действовать на него по мере снижения и увеличивать дальность полета. Как уже отмечалось выше, подъемная сила возникает при ударе воздуха о нижнюю поверхность самолета, который летит, слегка приподняв нос.

Размах крыла – это расстояние между плоскостями, параллельными плоскости симметрии крыла, и касающимися его крайних точек. Размах крыла важная геометрическая характеристика летательного аппарата, оказывающая влияние на его аэродинамические и лётно-технические характеристики, а также является одним из основных габаритных размеров самолета [8].

Удлинение крыла - отношение размаха крыла к его средней аэродинамической хорде (приложение3). Для непрямоугольного крыла удлинение = (квадрат размаха)/площадь[8].

Это можно понять, если за основу возьмём прямоугольное крыло, формула будет проще: удлинение = размах/хорду[3]. Т.е. если крыло имеет размах 10 метров, а хорда = 1 метр, то удлинение будет = 10.

Чем больше удлинение- тем меньше индуктивное сопротивление крыла, связанное с перетеканием воздуха с нижней поверхности крыла на верхнюю через законцовку с образованием концевых вихрей. В первом приближении можно считать, что характерный размер такого вихря равен хорде- и с ростом размаха вихрь становится всё меньше и меньше по сравнению с размахом крыла [8].

Естественно, чем меньше индуктивное сопротивление- тем меньше и общее сопротивление системы, тем выше аэродинамическое качество. Естественно, возникает соблазн сделать удлинение как можно больше [8]. И тут начинаются проблемы: наряду с применением высоких удлинений нам приходится увеличивать прочность и жёсткость крыла, что влечет за собой непропорциональное увеличение массы крыла.

С точки зрения аэродинамики наиболее выгодным будет такое крыло, которое обладает способностью создавать возможно большую подъемную силу при возможно меньшем лобовом сопротивлении. Для оценки аэродинамического совершенства крыла вводится понятие аэродинамического качества крыла.

Аэродинамическим качеством крыла называется отношение подъемной силы к силе лобового сопротивления крыла [3].

Наилучшей в аэродинамическом отношении является эллипсовидная форма, но такое крыло сложно в производстве, поэтому редко применяется. Прямоугольное крыло менее выгодно с точки зрения аэродинамики, но значительно проще в изготовлении. Трапециевидное крыло по аэродинамическим характеристикам лучше прямоугольного, но несколько сложнее в изготовлении. Стреловидные и треугольные в плане крылья в аэродинамическом отношении на низких скоростях уступают трапециевидным и прямоугольным (такие крылья применяются на самолетах, летающих на околозвуковых и сверхзвуковых скоростях). Крыло эллиптической формы в плане обладает самым высоким аэродинамическим качеством- минимально возможным сопротивлением при максимальной подъемной силе. К сожалению, крыло такой формы применяется не часто из-за сложности конструкции (пример применения крыла такого вида- английский истребитель "Спитфайер") ( приложение 6) [3,5,6].

Стреловидность крыла — угол отклонения крыла от нормали к оси симметрии самолёта, в проекции на базовую плоскость самолета. При этом положительным считается направление к хвосту (приложение 4). Существует стреловидность по передней кромке крыла, по задней кромке и по линии четверти хорд[8]. Крыло обратной стреловидности (КОС) — крыло с отрицательной стреловидностью (примеры моделей самолетов с обратной стреловидностью: Су-47 "Беркут", Чехословацкий планер LET L-13) [7,9].

Нагрузка на крыло — отношение веса летательного аппарата к площади несущей поверхности. Выражается в кг/м² (для моделей- гр/дм²). Чем меньше нагрузка, тем меньшая скорость требуется для полета[8].

Средней аэродинамической хордой крыла (САХ) называется отрезок прямой, соединяющей две наиболее удаленные друг от друга точки профиля. Для крыла, прямоугольного в плане, САХ равна хорде крыла (приложение 5). Зная величину и положение САХ на самолете и приняв ее как базовую линию, определяют относительно нее положение центра тяжести самолета, которое измеряется в % длины САХ. Расстояние от центра тяжести до начала САХ, выраженное в процентах ее длины, называется центровкой самолета[4,7]. Выяснить центр тяжести у бумажного самолетика можно проще: возьмите иголку с ниткой; проткните самолет иголкой и позвольте ему повиснуть на нитке. Точка, в которой самолет будет балансировать с идеально плоскими крыльями, и есть центр тяжести.

И еще немного о профиле крыла – это форма крыла в поперечном сечении. Профиль крыла оказывает сильнейшее влияние на все аэродинамические характеристики крыла. Типов профилей достаточно много, потому что кривизна верхней и нижней поверхностей у разных типов разная, как, впрочем, и толщина самого профиля (приложение 6) [8,911]. Классика – это когда низ близок к плоскости, а верх выпуклый по определенному закону. Это так называемый несимметричный профиль, но есть и симметричные, когда верх и низ имеют одинаковую кривизну.

Разработка аэродинамических профилей проводилась практически с начала истории авиации, проводится она и сейчас (в России разработками для настоящих самолетов занимается ЦАГИ – Центральный аэрогидродинамический институт имени профессора Н.Е. Жуковского, в США – такие функции выполняет Исследовательский центр в Лэнгли (подразделение NASA)) [8].

Сделаем выводы из выше сказанного о крыле самолетика:

• У традиционного самолета длинные узкие крылья ближе к середине, основной части, уравновешены маленькими горизонтальными крыльями ближе к хвосту. Бумаге недостает прочности для таких сложных конструкций, она легко гнется и сминается, особенно в процессе запуска. Это означает, что бумажные крылья теряют аэродинамические характеристики и создают сопротивление.

• Самолетик традиционной конструкции — обтекаемый и довольно прочный аппарат, его дельтовидные крылья дают стабильное скольжение, однако они сравнительно велики, создают избыточное торможение и могут потерять жесткость.

Данные трудности преодолимы:

• Маленькие и более прочные подъемные поверхности в форме дельтовидных крыльев сделаны из двух или нескольких слоев сложенной бумаги, они лучше сохраняют форму при скоростном запуске.

• Крылья можно сложить так, чтобы на верхней поверхности образовалась небольшая выпуклость, увеличивающая подъемную силу, как на крыле настоящего самолета (приложение 7).

• Прочно сложенная конструкция имеет массу, которая увеличивает момент при запуске, но без существенного роста сопротивления.

• Если передвинуть дельтовидные крылья вперед и уравновесить подъемную силу длинным плоским телом самолета, имеющим V-образную форму ближе к хвосту, которая препятствует боковым движениям (отклонениям) в полете, можно сочетать в одной конструкции наиболее ценные характеристики бумажного самолетика.

Давайте начнем с основ. Никогда не держите свой бумажный самолет за заднюю кромку крыла (хвоста). Так как сильно изгибается бумага, а это очень плохо для аэродинамики, любая тщательная подгонка будет нарушена.

Самолет лучше держать за самый толстый набор слоев бумаги около носовой части. Обычно эта точка находится близко к центру тяжести самолета.

Чтобы отправить самолет на максимальную дистанцию, нужно как можно сильнее бросить его вперед и вверх под углом 45 градусов (по параболе), что подтвердил наш эксперимент с запуском под разным углом к поверхности (приложение 8). Это объясняется тем, что при запуске воздух должен ударяться о нижнюю поверхность крыльев и отклоняться вниз, обеспечивая действие соответствующей подъемной силы на самолет. Если самолет расположен не под углом к направлению движения и его нос не приподнят вверх, подъемная сила не возникает. У самолета, как правило, большая часть веса смещена назад, это означает, что задняя часть опущена, нос приподнят и действие подъемной силы гарантировано[4,5,9,10,11]. Она уравновешивает самолетик, позволяя ему лететь (за исключением случаев, когда подъемная сила слишком велика, в результате чего самолет резко взмывает вверх и падает).

В состязаниях на время полета следует забросить самолет на максимальную высоту, чтобы он дольше планировал вниз. В целом техники запуска пилотажных самолетиков так же разнообразны, как и их конструкции.

И так техника запуска идеального самолетика:

• Правильный захват должен быть достаточно крепким, чтобы удержать самолет, но не настолько крепким, чтобы его деформировать.

• Выступ из сложенной бумаги на нижней поверхности под носом самолетика можно использовать как держатель при запуске.

• При запуске держать самолетик под углом 45 градусов на максимальную высоту.

С целью подтвердить (или опровергнуть, если они ошибочны для бумажных самолетиков) мы отобрали 10 моделей самолётиков, различных по характеристикам: стреловидность, размах крыльев, плотнось конструкции, дополнительные стабилизаторы. И конечно мы взяли, классическую модель самолетика, чтобы также исследовать выбор многих поколений (приложение 9)

Длительность полета (от большего к меньшему): Планер Гиннесса и Традиционный, Жук, Белый лебедь

Длина полета (от большего к меньшему): Белый лебедь, Жук и традиционный, Разведчик.

В лидеры по двум категориям вышли: Белый лебедь и Жук. Изучить данные модели и соединив с теоретическими выводами, взять их за основу для модели идеального самолетика.

1.  
   1. Подведем итоги: теоретическая модель

1. самолетик должен быть легким,

2. первоначально придать самолетику большую силу,

3. длинным и узким, суживающимся к носу и хвосту, как стрела, со сравнительно малой площадью поверхности для своего веса,

4. нижняя поверхность самолетика ровная и горизонтальная,

5. маленькие и более прочные подъемные поверхности в форме дельтовидных крыльев,

6. крылья сложить так, чтобы на верхней поверхности образовалась небольшая выпуклость,

7. передвинуть крылья вперед и уравновесить подъемную силу длинным плоским телом самолета, имеющим V-образную форму к хвосту,

8. прочно сложенная конструкция,

9. захват должен быть достаточно крепким и за выступ на нижней поверхности,

10. запускать под углом 45 градусов и на максимальную высоту.

11. Используя данные, мы сделали наброски идеального самолетика:

1. Вид с боку

2. Вид снизу

3. Вид спереди

1. Создав наброски идеального самолетика, я обратился к истории авиации, узнать совпадают ли мои выводы с авиаконструкторами. И я нашел прототип самолета с дельтовидным крылом, разработанным еще после Второй мировой войны: Convair XF-92 - точечный перехватчик (1945г.). И подтверждением правильности выводов то, что он стал отправной точкой для нового поколения самолётов.

1.  
   1. Своя модель и ее испытание.

Моя модель сделана на основе моделей из использованных в практической части, наибольшее сходство с «белым лебедем». Но при этом мною внесено ряд значительных преобразований: большая дельтавидность крыла, изгиб крыла (как у «разведчика» и ему подобных), уменьшен корпус, корпусу предана дополнительная жесткость конструкции. Нельзя сказать, что я полностью доволен своей моделью. Хотелось бы уменьшить нижний корпус, оставив такую же плотность конструкции. Крыльям можно придать большую дельтавидность. Продумать хвостовую часть. Но иначе и быть не может, впереди есть время для дальнейшего изучения и творчества. Именно так поступают профессионалы авиаконструкторы, у них многому можно поучиться. Чем я и буду заниматься в своем увлечении.

В результате исследования мы ознакомились с основными законами аэродинамики, влияющими на самолетик. На основе этого вывели правила оптимальное сочетание которых способствуют созданию идеального самолетика. Для проверки теоретических выводов на практике, сложили модели бумажных самолетов различные по сложности складывания, дальности и продолжительности полета. В ходе эксперимента составили таблицу, где проявившиеся недостатки моделей сопоставили с теоретическими выводами. Сопоставив данные теории и эксперимента, создал модель моего идеального самолетика. Его еще надо дорабатывать, приближая к совершенству!

1. Энциклопедия «Авиация»/ сайт Академик http://avia.academic.ru/1927/%D1%82%D1%83%D1%80%D0%B1%D1%83%D0%BB%D0%B5%D0%BD%D1%82%D0%BD%D0%BE%D1%81%D1%82%D1%8C

2. Коллинз Дж. Самолеты из бумаги/ Дж. Коллинз: пер. с англ. П. Миронова. – М.: Мани, Иванов и Фербер, 2014г. – 160с. http://www.mann-ivanov-ferber.ru/assets/files/bookparts/samolety_iz_bumagi/samolet_2.pdf

3. Бабинцев В. Аэродинамика для чайников и учёных / портал Проза.ру http://www.proza.ru/2015/08/03/1417

4. Бабинцев В. Эйнштейн и подъёмная сила, или Зачем змею хвост/ портал Проза.ру http://www.proza.ru/2014/03/18/66

5. Аржаников Н.С., Садекова Г.С., 1983 - Аэродинамика летательных аппаратов http://www.studfiles.ru/hai/524/

6. Модели и методы аэродинамики 2001-2002/ http://www.studfiles.ru/hai/524/

7. Ушаков В.А., Красильщиков П.П.,Волков А.К., Гржегоржевский А.Н., 1940 - Атлас аэродинамических характеристик профилей крыльев/ http://www.studfiles.ru/hai/524/

8. Аэродинамика самолета / http://www.studfiles.ru/preview/397997/

9. Движение тел в воздухе / эл. жур. Аэродинамика в природе и технике. Краткие сведения по аэродинамике http://aerodinamika-v-tehnike.ru/

10. Как летают бумажные самолетики?/ Интересник. Интересная и прикольная наука. – 24.04.2013г. http://interesnik.com/kak-letayut-bumazhnye-samoletiki/

11. Чернышев С. Почему самолёт летает? С. Чернышев, директор ЦАГИ. Журнал "Наука и Жизнь", №11, 2008 год/ ВВС СГВ » 4-я ВА ВГК - форум частей и гарнизонов «Авиационная и аэродромная техника » - Авиация для «чайников» http://www.sgvavia.ru/forum/105-498-1

12. Горбунов Ал. Аэродинамика для "чайников"/ Горбунов Ал., 24.12.2012г. http://www.parkflyer.ru/ru/blogs/view_entry/483/

13. Дорога в облаках/ жур. Планета – июль, 2013г. http://planeta.by/article/1199

14. Вехи авиации: прототип самолета с дельтовидным крылом http://www.novate.ru/blogs/030115/29404/

Подъемная сила

Лобовое сопротивление

Ускорение, заданное при запуске

Сила тяжести

Хорда

самолета

Размах

крыла

В поперечном разрезе

В плане

У острого края профиля крыла образуется вихрь

При образовании вихря возникает циркуляция воздуха вокруг крыла

Вихрь унесен потоком, а линии тока плавно обтекают профиль; они сгущены над крылом