Per què volen els avions

perquè volen els avions

Encara que estem a l'any 2022 encara hi ha moltes persones que no entenen per què volen els avions. L'ésser humà ha desitjat poder solcar els cels i viatjar amb més velocitat per poder explorar tots els racons del nostre planeta. Gràcies a la ciència i els estudis en física s'ha pogut dur a terme i avui dia els avions són realment importants a les nostres vides.

En aquest article t'explicarem per què volen els avions i com es va arribar a aquesta conclusió.

Per què volen els avions

vol d'avions

La resposta més simple és a dir que els avions poden volar perquè estan dissenyats per volar. Així com un transatlàntic de més de 100.000 tones té una forma i un disseny interior que li permet mantenir-se a la superfície, un avió té una forma que us permet mantenir-se en l'aire. No és gens màgic. El que és estrany i sorprenent és que els avions no poden volar en la forma que tenen. La clau de la seva forma són les ales i el disseny.

Una resposta una mica més complicada és a dir que l'avió deu el vol al flux d'aire a través de les ales. Aleshores ja podem deduir que perquè un avió voli es requereix flux d'aire, o el mateix, velocitat relativa a l'aire.

Els avions volen sota una sèrie de forces als plans horitzontal i vertical. Perquè un avió s'elevi, la força generada per l'eix vertical (ascensor en llenguatge aeronàutic) ha d'excedir el pes de l'avió. D'altra banda, a l'eix horitzontal, a causa dels gasos d'escapament del motor, passa el principi d'acció-reacció, generant una força d'avenç que venç la resistència de l'aire. Quan un avió puja a una velocitat constant i assoleix la seva altitud de creuer, això és perquè s'aconsegueix un equilibri de forces tant a l'eix vertical (la sustentació és igual al pes) com a l'eix horitzontal, on la sustentació és igual al pes. L'empenta del motor és igual a l'arrossegament proporcionat per l'aire.

Per què volen els avions: principis bàsics

perquè volen els avions explicat

La màgia passa quan guanyes sustentació. Allà, hem d'explicar el conjunt de principis. Bàsicament, la sustentació s'aconsegueix mitjançant les ales de l'avió. Si els tallem, obtindrem allò que s'anomena un perfil d'ala, la part que té l'ala per dins.

Des d´un punt de vista aerodinàmic, la secció té una forma molt eficient. La vora per on entra l'aire quan vola l'avió és arrodonit, la part posterior del perfil és esmolada, i també està corbada a la part superior (en llenguatge aeronàutic, aquesta part superior s'anomena arc exterior i la part inferior s'anomena arc interior ). Aquesta curvatura del perfil de l'ala vol dir que quan el flux d'aire el troba es divideix en dos camins, una part sobre l'ala i l'altra cap avall. A causa de la corbatura de l'ala, el camí que ha de recórrer l'aigua és més llarg que el de baix.

Hi ha un teorema, el teorema de Bernoulli, que bàsicament és la conservació de lenergia, i diu que perquè això passi, el flux daire de dalt ha danar més ràpid. Això vol dir menys pressió que la part inferior, viatja a menor velocitat i aplica més pressió. La diferència de pressió entre els fluxos daire superior i inferior crea sustentació. Encara que aquesta sustentació pel principi de Bernoulli no explica tot allò que necessita l'avió per ascendir. Per explicar l'altitud, cal recórrer a una altra sèrie de principis físics.

Un és la tercera llei de Newton. A causa de la forma corba del perfil, l'aire de dalt, en comptes de seguir un camí recte, es dirigeix ​​cap avall. Aquesta desviació provocada pel perfil de l'ala al flux d'aire significa que, a causa de la tercera llei de Newton (principi d'acció-reacció), la força de reacció es crea en la direcció oposada, per sobre de l'ala, cosa que genera més sustentació. A més, aquesta sustentació es veu incrementada per un efecte conegut com efecte Coanda que s'aplica a tots els fluids viscosos.

L'efecte Coanda fa que els fluids trobin superfícies al seu camí i tendeixin a adherir-s'hi. Es forma una capa límit entre el perfil de l'ala i el flux d'aire com a capa laminar, la primera s'enganxa a l'ala i arrossega la resta de capes per sobre. L'efecte de la tercera llei de Newton millora encara més quan el flux d'aire s'adhereix al perfil, l'aire fluirà cap avall a mesura que s'adhereix al perfil.

explicació detallada

motor d'avions

Tot això augmenta amb la velocitat de l'aire. Al començament de la carrera d'enlairament, l'aeronau accelera gradualment, per la qual cosa la sustentació augmenta amb la velocitat. Pots entendre-ho millor amb un exemple. Si traiem les mans per la finestreta d'un cotxe, a mesura que augmenta la velocitat, notem que la força de l'aire tendeix a aixecar les mans.

Però el que definitivament fa que l'avió pugi és aixecar el nas, el que s'anomena augmentar l'angle d'atac. L'angle d'atac és l'angle format pel corrent que incideix sobre el perfil de l'ala en relació amb aquest perfil. Quan la sustentació augmenta amb la curvatura del perfil de l'ala (escampant les superfícies que posseeix: slats davanters i flaps del darrere), es mouen els elevadors de l'estabilitzador de cua. Aquesta acció fa que el morro de l'aeronau s'eleva. Amb el morro aixecat, augmentem l'angle d'atac. Això té el mateix efecte que quan traiem la mà per la finestreta del cotxe, si aixequem la mà en el sentit de la marxa, la mà puja. Tots aquests treballen plegats per aixecar l'avió.

Com podeu veure, gràcies a nombrosos experiments i teories s'han pogut aconseguir que els avions volin i formin part del nostre dia a dia. Espero que amb aquesta informació puguin conèixer més sobre el perquè volen els avions.


Un comentari, deixa el teu

Deixa el teu comentari

La seva adreça de correu electrònic no es publicarà. Els camps obligatoris estan marcats amb *

*

*

  1. Responsable de les dades: Miguel Ángel Gatón
  2. Finalitat de les dades: Controlar l'SPAM, gestió de comentaris.
  3. Legitimació: El teu consentiment
  4. Comunicació de les dades: No es comunicaran les dades a tercers excepte per obligació legal.
  5. Emmagatzematge de les dades: Base de dades allotjada en Occentus Networks (UE)
  6. Drets: En qualsevol moment pots limitar, recuperar i esborrar la teva informació.

  1.   Cesar va dir

    Aquest era un tema que sempre em manté motivat per conèixer, gràcies per tan important informació…