揚力とは、対向する空気に対して90度の角度で発生する翼(プロペラ、ローターブレード、翼など)によって生成される空力です。ヘリコプターで見られるようなローターブレードに関しては、ブレードの前縁が対向する風に当たると、翼の形状により、ブレードの真下に高圧の領域が発生し、ブレードの上に低圧の領域が発生します、リフトをもたらします。ローターブレードによって生成される揚力の量を決定するには、揚程式L =½ρv2ACLを使用します。
制限方程式L =½ρv2ACLの各要素を理解します。 Lは、ニュートンで測定される揚力を意味します。 ρは空気密度を表し、1立方メートルあたりのキログラムで測定されます。 v2は真の対気速度の2乗を意味します。これは対向する空気に対するヘリコプターの速度の2乗で、1秒あたりのメートルで表されます。方程式では、Aはローターディスクの面積を表し、これは単にローターブレードの面積であり、平方メートルで表されます。 CLは、特定の迎え角での無次元揚力係数を示します。これは、ローターブレードの翼弦線(前縁から後縁まで伸びる翼の中央を通る仮想線)と、近づいてくる空気。 CLは無次元であり、ユニットはそれに接続されていません。単に数字として表示されます。
リフト方程式の各要素の値を特定します。 2つのブレードを備えた小型ヘリコプターの例では、ローターディスクは毎秒70メートル(v)で移動します。ブレードの揚力係数は0.4(CL)です。ローターディスクの平面形状の面積は50平方メートル(A)です。海抜15℃の空気の密度が1.275キログラム/立方メートル(ρ)である国際標準大気を想定します。
決定した値を生命方程式に代入し、Lを解きます。ヘリコプターの例では、Lの値は62,475ニュートンである必要があります。
通常、CLの値は実験的に決定され、最初にLの値を知らない限り決定できません。揚力係数の式は次のとおりです。CL= 2L /ρv2A。