飛行機が飛ぶのはなぜですか

私たちは2022年ですが、まだ理解していない人がたくさんいます 飛行機が飛ぶのはなぜですか。 人間は、私たちの惑星の隅々を探索できるように、空を横断し、より高速で移動できることを望んでいました。 科学と物理学の研究のおかげでそれを実行することが可能になり、今日飛行機は私たちの生活の中で本当に重要です。

この記事では、飛行機が飛ぶ理由とその結論に到達した方法について説明します。

飛行機が飛ぶのはなぜですか

最も簡単な答えは、飛行機は飛ぶように設計されているので飛ぶことができると言うことです。 だけでなく、以上の大西洋横断 100.000万トンは浮いたままの形とインテリアデザイン、飛行機は空中に留まることができる形をしています。 それは魔法ではありません。 奇妙で驚くべきことは、飛行機が彼らのように飛ぶことができないということです。 その形の鍵は、翼とそのデザインです。

もう少し複雑な答えは、飛行機は翼を通る空気の流れにその飛行を負っていると言うことです。 そうすれば、飛行機が飛ぶには、空気の流れ、または同じ速度が空気に対して必要であるとすでに推測できます。

飛行機は、水平面と垂直面でさまざまな力で飛行します。。 航空機を持ち上げるには、垂直軸によって生成される力（航空用語では揚力）が航空機の重量を超えている必要があります。 一方、横軸はエンジンの排気ガスにより反作用原理が発生し、空気抵抗に打ち勝つ前進力を発生させます。 飛行機が一定の速度で上昇し、巡航高度に達すると、これは、垂直軸（揚力が重量に等しい）と水平軸（揚力が重量に等しい）の両方で力のバランスが達成されるためです。 エンジンの推力は、空気によって提供される抗力に等しくなります。

飛行機が飛ぶ理由：基本原則

あなたがリフトを得るとき、魔法は起こります。 そこで、彼の一連の原則を説明する必要があります。 基本的に、揚力は航空機の翼を通して達成されます。 切ったら 翼が内部にある部分である、いわゆる翼プロファイルを取得します。

空力の観点から、セクションは非常に効率的な形状をしています。 飛行機が飛ぶときに空気が入るエッジは丸く、プロファイルの後部は鋭く、上部も湾曲しています（航空用語では、この上部は外側の弧と呼ばれ、下部は内側の弧））。 翼のプロファイルのこの曲率は、気流がそれに遭遇すると、XNUMXつのパスに分割されることを意味します。XNUMXつは翼の上にあり、もうXNUMXつは下にあります。 翼が曲がっているため、水が移動しなければならない経路は下の経路よりも長くなります。

ベルヌーイの定理という定理がありますが、これは基本的に エネルギー保存の法則、そしてこれが起こるためには、上からの気流がより速く行かなければならないと言います。 これは、底部よりも圧力が低く、移動が遅く、より多くの圧力を加えることを意味します。 上部と下部の気流の間の圧力差が揚力を生み出します。 ベルヌーイの原理によるこの揚力は、飛行機が登るのに必要なすべてを説明しているわけではありませんが。 高度を説明するには、別の一連の物理的原理に頼る必要があります。

それらのXNUMXつは、ニュートンの第XNUMX法則です。 プロファイルの形状が湾曲しているため、真っ直ぐな経路をたどるのではなく、上からの空気が下向きになります。 気流中の翼のプロファイルによって引き起こされるこの偏差は、ニュートンの第XNUMX法則（作用-反作用の原理）により、反力が翼の上で反対方向に生成され、より多くの揚力を生成することを意味します。 さらに、このリフトは、 すべての粘性流体に適用されるコアンダ効果。

コアンダ効果により、流体はその経路内の表面を見つけ、それらに付着する傾向があります。 境界層は、翼のプロファイルと層流層としての空気の流れの間に形成され、最初の層は翼に付着し、残りの層をその上に引きずります。 ニュートンの第XNUMX法則の効果は、気流がプロファイルに付着するとさらに強化され、空気はプロファイルに付着するときに下向きに流れます。

詳細な説明

これらはすべて対気速度とともに増加します。 離陸ロールの開始時に、航空機は徐々に加速するため、揚力は速度とともに増加します。 あなたは例でそれをよりよく理解することができます。 車の窓から手を出すと、 速度が上がると、空気の力で手を持ち上げる傾向があることがわかります。

しかし、飛行機を確実に上昇させるのは、迎え角を大きくすることと呼ばれる機首を上げることです。 迎え角は、翼のプロファイルに関連して翼のプロファイルに衝突する電流によって形成される角度です。 揚力が翼プロファイルの曲率とともに増加すると（それが持つ表面を拡張する：前方スラットと後方フラップ）、テールスタビライザーエレベータが移動します。 このアクションにより 機体の機首が上がります。 機首を上げて迎え角を大きくします。 これは、車の窓から手を出すのと同じ効果があり、進行方向に手を上げると、手が上がります。 これらすべてが連携して飛行機を持ち上げます。

ご覧のとおり、数多くの実験や理論のおかげで、飛行機は飛んで私たちの日常生活の一部になることができました。 この情報で、飛行機が飛ぶ理由についてもっと学ぶことができることを願っています。