Miért repülnek a repülőgépek

Bár 2022-ben járunk, még mindig sokan vannak, akik nem értik Miért repülnek a repülőgépek. Az emberi lény azt akarta, hogy képes legyen átkelni az egeken és nagyobb sebességgel utazni, hogy felfedezhesse bolygónk minden szegletét. A tudománynak és a fizikai tanulmányoknak köszönhetően sikerült megvalósítani, és ma a repülőgépek igazán fontosak az életünkben.

Ebben a cikkben elmagyarázzuk Önnek, hogy miért repülnek a repülőgépek, és hogyan jutottak erre a következtetésre.

Miért repülnek a repülőgépek

A legegyszerűbb válasz az, ha azt mondjuk, hogy a repülőgépek azért tudnak repülni, mert repülésre tervezték őket. Valamint egy transzatlanti több mint A 100.000 XNUMX tonnának olyan formája és belső kialakítása van, amely lehetővé teszi, hogy a felszínen maradjon, a repülőgépnek olyan formája van, amely lehetővé teszi, hogy a levegőben maradjon. Semmi varázslat. Az a furcsa és elképesztő, hogy a repülőgépek nem tudnak úgy repülni, ahogyan. Formájának kulcsa a szárnyak és azok kialakítása.

Egy kicsit bonyolultabb válasz az, hogy a repülőgép a szárnyakon áthaladó levegőnek köszönheti repülését. Ekkor már arra következtethetünk, hogy egy repülőgép repüléséhez légáramlásra, vagy a levegőhöz viszonyított sebességre van szükség.

A repülőgépek sokféle erő hatására repülnek vízszintes és függőleges síkban.. Ahhoz, hogy egy repülőgép megemelkedhessen, a függőleges tengely (repülési nyelven emelés) által keltett erőnek meg kell haladnia a repülőgép súlyát. Másrészt a vízszintes tengelyen a motor kipufogógázai miatt az akció-reakció elv lép fel, amely előremenő erőt hoz létre, amely legyőzi a légellenállást. Amikor egy repülőgép állandó sebességgel emelkedik, és eléri utazómagasságát, ez azért van, mert az erők egyensúlya mind a függőleges tengelyen (emelés egyenlő a tömeggel), mind a vízszintes tengelyen, ahol az emelés egyenlő a tömeggel. A motor tolóereje megegyezik a levegő által biztosított ellenállással.

Miért repülnek a repülőgépek: alapelvek

A varázslat akkor következik be, amikor fellendülsz. Ott meg kell magyaráznunk az elveit. Az emelést alapvetően a repülőgép szárnyain keresztül érik el. Ha levágjuk őket megkapjuk az úgynevezett szárnyprofilt, azt a részt, amelyben a szárny van.

Aerodinamikai szempontból a szakasz nagyon hatékony formával rendelkezik. A széle, ahová a gép repülése közben a levegő belép, lekerekített, a profil hátsó része éles, és felül is ívelt (repülési nyelven ezt a felső részt külső ívnek, az alsó részt a belső ív). A szárnyprofil ilyen görbülete azt jelenti, hogy amikor a légáram találkozik vele, az két pályára szakad, az egyik rész a szárny felett, a másik lefelé. A szárny görbülete miatt az út, amelyet a víznek meg kell haladnia, hosszabb, mint az alatta lévő.

Van egy tétel, a Bernoulli-tétel, ami alapvetően az energiamegmaradás, és azt mondja, hogy ehhez a felülről érkező légáramlásnak gyorsabbnak kell lennie. Ez kisebb nyomást jelent, mint az alsó, lassabban halad és nagyobb nyomást gyakorol. A felső és alsó légáram közötti nyomáskülönbség emelést hoz létre. Bár ez a Bernoulli-elv szerinti emelés nem magyaráz meg mindent, amire a gépnek fel kell emelkednie. A magasság magyarázatához egy másik fizikai elvhez kell folyamodni.

Ezek egyike Newton harmadik törvénye. A profil ívelt formája miatt a felülről érkező levegő az egyenes út követése helyett lefelé irányul. Ez a légáramlásban a szárny profilja által okozott eltérés azt jelenti, hogy Newton harmadik törvénye (a cselekvés-reakció elve) miatt a reakcióerő az ellenkező irányban, a szárny felett jön létre, ami nagyobb emelést generál. Ezen túlmenően ezt az emelést növeli egy olyan hatás, amely az ún Coanda hatás, amely minden viszkózus folyadékra vonatkozik.

A Coanda-effektus hatására a folyadékok felületeket találnak az útjukban, és hajlamosak hozzátapadni. A szárnyprofil és a légáramlás között lamináris rétegként határolóréteg képződik, az első a szárnyhoz tapad és a többi réteget maga fölé húzza. Newton harmadik törvényének hatása tovább fokozódik, ha a légáram hozzátapad a profilhoz, a levegő lefelé fog áramolni, ahogy a profilhoz tapad.

részletes magyarázat

Mindez a levegő sebességével nő. A felszállási gurulás kezdetén a repülőgép fokozatosan gyorsul, így az emelés a sebességgel nő. Egy példával jobban megértheted. Ha kinyújtjuk a kezünket az autó ablakán, a sebesség növekedésével észrevesszük, hogy a levegő ereje hajlamos felemelni a kezeket.

De ami határozottan felfelé viszi a gépet, az az orr felemelése, amit a támadási szög növelésének neveznek. A támadási szög az a szög, amelyet a szárnyprofilba ütköző áram az adott profilhoz képest alkot. Amint az emelés a szárnyprofil görbületével növekszik (kibővítve a felületeket: az elülső lécek és a hátsó szárnyak), a farok stabilizátor felvonói elmozdulnak. Ez a művelet teszi a repülőgép orra felemelkedik. Az orral felfelé növeljük a támadási szöget. Ennek ugyanaz a hatása, mint amikor kitesszük a kezünket az autó ablakán, ha menetirányba emeljük a kezünket, akkor a kéz felmegy. Mindezek együtt dolgoznak a gép felemelésében.

Amint látható, számos kísérletnek és elméletnek köszönhetően a repülőgépek képesek voltak repülni, és mindennapi életünk részévé váltak. Remélem, hogy ezen információk birtokában többet megtudhat arról, hogy miért repülnek a repülőgépek.