비행기는 왜 날까?

2022년이 되었지만 아직도 이해하지 못하는 사람들이 많다 비행기는 왜 날까?. 인간은 행성의 구석구석을 탐험할 수 있도록 하늘을 가로질러 더 빠른 속도로 여행할 수 있기를 원했습니다. 과학과 물리학 연구 덕분에 그것을 수행할 수 있었고 오늘날 비행기는 우리 삶에서 정말 중요합니다.

이 기사에서 우리는 비행기가 나는 이유와 그 결론에 도달한 방법을 설명할 것입니다.

비행기는 왜 날까?

가장 간단한 대답은 비행기가 날 수 있도록 설계되었기 때문에 날 수 있다고 말하는 것입니다. 뿐만 아니라 대서양 횡단 이상의 100.000톤은 물에 떠 있을 수 있는 모양과 내부 디자인을 가지고 있습니다., 비행기는 공중에 머물 수 있는 모양을 가지고 있습니다. 마법 같은 건 아니에요. 이상하고 놀라운 사실은 비행기가 제 방식대로 날 수 없다는 것입니다. 모양의 핵심은 날개와 디자인입니다.

조금 더 복잡한 대답은 비행기가 날개를 통과하는 공기의 흐름 덕분에 비행이 가능하다고 말하는 것입니다. 그러면 우리는 이미 비행기가 날기 위해 공기 흐름이 필요하거나 공기에 상대적인 속도가 필요하다는 것을 추론할 수 있습니다.

비행기는 수평면과 수직면에서 다양한 힘을 받아 비행합니다.. 항공기가 들어 올리기 위해서는 수직축(항공 용어로 양력)에 의해 생성된 힘이 항공기의 무게를 초과해야 합니다. 한편 수평축에서는 엔진 배기가스로 인해 작용-반작용 원리가 발생하여 공기저항을 극복하는 전진력을 발생시킨다. 비행기가 일정한 속도로 상승하여 순항 고도에 도달하면 수직 축(양력은 무게와 동일)과 수평 축(양력은 무게와 동일)에서 힘의 균형이 달성되기 때문입니다. 엔진 추력은 공기가 제공하는 항력과 같습니다.

비행기가 나는 이유: 기본 원칙

마법은 당신이 리프트를 얻을 때 발생합니다. 거기에서 우리는 그의 원칙을 설명해야 합니다. 기본적으로 양력은 항공기 날개를 통해 이루어집니다. 우리가 그들을 자르면 날개가 내부에 있는 부분인 날개 프로파일이라고 하는 것을 얻을 것입니다.

공기역학적 관점에서 볼 때 단면은 매우 효율적인 모양입니다. 비행기가 날아갈 때 공기가 들어가는 가장자리는 둥글고, 뒷부분은 날카로우며 위쪽도 만곡되어 있다. 내부 호). ). 날개 프로파일의 이러한 곡률은 기류가 공기 흐름을 만나면 두 개의 경로로 분할된다는 것을 의미합니다. 날개의 곡률 때문에 물이 이동해야 하는 경로는 아래 경로보다 더 깁니다.

기본적으로 베르누이의 정리인 정리가 있습니다. 에너지 보존, 그리고 이것이 일어나려면 위에서부터의 기류가 더 빨라야 한다고 말합니다. 이것은 바닥보다 압력이 적고 더 느리게 이동하고 더 많은 압력을 가한다는 것을 의미합니다. 상부와 하부 기류 사이의 압력 차이는 양력을 생성합니다. 베르누이의 원리에 의한 이 리프트가 비행기가 오르기 위해 필요한 모든 것을 설명하지는 않습니다. 고도를 설명하려면 다른 일련의 물리적 원리에 의존해야 합니다.

그 중 하나가 뉴턴의 제XNUMX법칙입니다. 프로파일의 곡선 모양으로 인해 직선 경로를 따르는 대신 위에서 공기가 아래쪽으로 향하게 됩니다. 기류에서 날개의 프로파일에 의해 발생하는 이러한 편차는 뉴턴의 제XNUMX법칙(작용-반작용의 원리)으로 인해 날개 위쪽에서 반대 방향으로 반력이 생성되어 더 많은 양력을 생성한다는 것을 의미합니다. 또한 이 리프트는 다음과 같은 효과에 의해 증가합니다. 모든 점성 유체에 적용되는 코안다 효과.

코안다 효과는 유체가 경로에서 표면을 찾아 부착하는 경향이 있도록 합니다. 경계층은 날개 프로파일과 공기 흐름 사이에 층류층으로 형성되며, 첫 번째 경계층은 날개에 달라붙어 나머지 레이어를 그 위로 끌어당깁니다. 뉴턴의 제XNUMX법칙의 효과는 기류가 프로파일에 부착될 때 더욱 강화되며, 공기가 프로파일에 부착됨에 따라 공기는 아래로 흐를 것입니다.

상해

이 모든 것은 공기 속도와 함께 증가합니다. 이륙 롤이 시작되면 기체가 점차 가속되므로 속도에 따라 양력이 증가합니다. 예를 들어 더 잘 이해할 수 있습니다. 차창 밖으로 손을 내밀면 속도가 증가함에 따라 공기의 힘이 손을 들어 올리는 경향이 있음을 알 수 있습니다.

하지만 확실히 비행기가 올라가게 만드는 것은 기수를 올리는 것인데, 이를 받음각 증가라고 합니다. 받음각은 해당 프로파일과 관련하여 날개 프로파일에 영향을 미치는 전류에 의해 형성된 각도입니다. 일단 양력이 날개 프로파일의 곡률과 함께 증가하면(표면 확장: 전방 슬랫 및 후방 플랩), 꼬리 안정 장치 엘리베이터가 움직입니다. 이 행동은 항공기의 기수가 올라갑니다. 코를 올리면 공격 각도가 증가합니다. 이는 차창 밖으로 손을 내밀었을 때 진행 방향으로 손을 올리면 손이 올라가는 것과 같은 효과를 낸다. 이 모든 것이 함께 작동하여 비행기를 들어 올립니다.

보시다시피 수많은 실험과 이론 덕분에 비행기는 날 수 있었고 우리 일상의 일부가 되었습니다. 이 정보를 통해 비행기가 나는 이유에 대해 더 많이 알 수 있기를 바랍니다.