Защо летят самолети

Въпреки че сме в 2022 година, все още има много хора, които не разбират Защо летят самолети. Човешкото същество е искало да може да пресича небето и да пътува с по-голяма скорост, за да може да изследва всички кътчета на нашата планета. Благодарение на науката и изследванията по физика беше възможно да го осъществим и днес самолетите са наистина важни в живота ни.

В тази статия ще ви обясним защо самолетите летят и как се стигна до това заключение.

Защо летят самолети

Най-простият отговор е да се каже, че самолетите могат да летят, защото са проектирани да летят. Както и трансатлантически от повече от 100.000 XNUMX тона има форма и вътрешен дизайн, които му позволяват да остане на повърхността, самолетът има форма, която му позволява да остане във въздуха. Не е нищо магическо. Странното и невероятно е, че самолетите не могат да летят по начина, по който го правят. Ключът към формата му са крилата и техният дизайн.

Малко по-сложен отговор е да се каже, че самолетът дължи полета си на въздушния поток през крилата. Тогава вече можем да заключим, че за да лети самолет, е необходим въздушен поток или същата скорост спрямо въздуха.

Самолетите летят под различни сили в хоризонтална и вертикална равнина.. За да се повдигне самолет, силата, генерирана от вертикалната ос (повдигане на аеронавигационен език), трябва да надвишава теглото на самолета. От друга страна, по хоризонталната ос, поради изгорелите газове на двигателя, се осъществява принципът действие-реакция, генерирайки сила напред, която преодолява въздушното съпротивление. Когато самолет се изкачва с постоянна скорост и достигне своята крейсерска височина, това е така, защото се постига баланс на силите както по вертикалната ос (подемната сила е равна на теглото), така и по хоризонталната ос, където подемната сила е равна на теглото. Тягата на двигателя е равна на съпротивлението, осигурено от въздуха.

Защо самолетите летят: основни принципи

Магията се случва, когато получите повдигане. Там трябва да обясним неговия набор от принципи. По принцип повдигането се постига чрез крилата на самолета. Ако ги отрежем ще получим това, което се нарича профил на крилото, частта, която има крилото вътре.

От аеродинамична гледна точка секцията има много ефективна форма. Ръбът, в който влиза въздухът, когато самолетът лети, е заоблен, задната част на профила е остра и също е извита в горната част (на аеронавигационен език тази горна част се нарича външна дъга, а долната част се нарича вътрешна дъга). ). Тази кривина на профила на крилото означава, че когато въздушният поток го срещне, той се разделя на два пътя, едната част над крилото, а другата надолу. Поради кривината на крилото пътят, който трябва да измине водата, е по-дълъг от този отдолу.

Има една теорема, теоремата на Бернули, която по същество е запазване на енергията и казва, че за да се случи това, въздушният поток отгоре трябва да върви по-бързо. Това означава по-малко натиск от дъното, движение по-бавно и прилагане на повече натиск. Разликата в налягането между горния и долния въздушен поток създава повдигане. Въпреки че този лифт по принципа на Бернули не обяснява всичко, което самолетът трябва да изкачи. За да се обясни надморската височина, е необходимо да се прибегне до друга поредица от физически принципи.

Един от тях е третият закон на Нютон. Поради извитата форма на профила, въздухът отгоре, вместо да следва права пътека, се насочва надолу. Това отклонение, причинено от профила на крилото във въздушния поток, означава, че поради третия закон на Нютон (принцип на действие-реакция), реакционната сила се създава в обратна посока, над крилото, което генерира повече повдигане. В допълнение, това повдигане се увеличава от ефект, известен като Ефект на Коанда, който се прилага за всички вискозни течности.

Ефектът на Коанда кара течностите да намират повърхности по пътя си и да се придържат към тях. Между профила на крилото и въздушния поток се образува граничен слой като ламинарен слой, като първият се залепва за крилото и влачи останалите слоеве над него. Ефектът на третия закон на Нютон се засилва допълнително, когато въздушният поток се придържа към профила, въздухът ще тече надолу, докато се придържа към профила.

подробно обяснение

Всичко това се увеличава със скоростта на въздуха. В началото на ролката за излитане самолетът постепенно ускорява, така че подемната сила се увеличава със скоростта. Можете да го разберете по-добре с пример. Ако махнем ръцете си от прозореца на колата, с увеличаване на скоростта забелязваме, че силата на въздуха има тенденция да повдигне ръцете.

Но това, което определено кара самолета да се издигне, е повдигането на носа, което се нарича увеличаване на ъгъла на атака. Ъгълът на атака е ъгълът, образуван от текущия удар на профила на крилото по отношение на този профил. След като подемната сила нараства с извивката на профила на крилото (разширяване на повърхностите, които има: предни ламели и задни клапи), елеваторите на опашния стабилизатор се движат. Това действие прави носът на самолета се издига. С носа нагоре увеличаваме ъгъла на атака. Това има същия ефект, както когато пуснем ръката си през прозореца на колата, ако вдигнем ръката си в посока на движение, ръката се издига. Всички те работят заедно, за да повдигнат самолета.

Както можете да видите, благодарение на многобройни експерименти и теории, самолетите успяха да летят и станаха част от нашето ежедневие. Надявам се, че с тази информация можете да научите повече за това защо самолетите летят.