Bakit lumilipad ang mga eroplano

Bagama't nasa taong 2022 na tayo marami pa rin ang hindi nakakaintindi Bakit lumilipad ang mga eroplano. Nais ng tao na makatawid sa himpapawid at makapaglakbay nang mas mabilis para ma-explore ang lahat ng sulok ng ating planeta. Salamat sa agham at pag-aaral sa pisika naging posible itong maisakatuparan at ngayon ang mga eroplano ay talagang mahalaga sa ating buhay.

Sa artikulong ito, ipapaliwanag namin sa iyo kung bakit lumilipad ang mga eroplano at kung paano naabot ang konklusyong iyon.

Bakit lumilipad ang mga eroplano

Ang pinakasimpleng sagot ay ang sabihin na ang mga eroplano ay maaaring lumipad dahil sila ay dinisenyo upang lumipad. Pati na rin ang isang transatlantic na higit sa Ang 100.000 tonelada ay may hugis at panloob na disenyo na nagbibigay-daan dito upang manatiling nakalutang, ang isang eroplano ay may hugis na nagpapahintulot na manatili ito sa hangin. Ito ay walang mahiwagang. Ang kakaiba at kamangha-manghang bagay ay ang mga eroplano ay hindi maaaring lumipad sa paraang ginagawa nila. Ang susi sa hugis nito ay ang mga pakpak at ang kanilang disenyo.

Ang isang bahagyang mas kumplikadong sagot ay ang sabihin na ang eroplano ay may utang sa paglipad nito sa daloy ng hangin sa pamamagitan ng mga pakpak. Pagkatapos ay maaari na nating mahihinuha na para lumipad ang isang eroplano, kinakailangan ang daloy ng hangin, o pareho, bilis na may kaugnayan sa hangin.

Ang mga eroplano ay lumilipad sa ilalim ng iba't ibang pwersa sa pahalang at patayong mga eroplano.. Para makaangat ang isang sasakyang panghimpapawid, ang puwersa na nabuo ng vertical axis (lift sa aeronautical parlance) ay dapat lumampas sa bigat ng sasakyang panghimpapawid. Sa kabilang banda, sa pahalang na axis, dahil sa mga gas na maubos ng makina, ang prinsipyo ng pagkilos-reaksyon ay nangyayari, na bumubuo ng isang pasulong na puwersa na nagtagumpay sa paglaban ng hangin. Kapag ang isang eroplano ay umakyat sa isang pare-parehong bilis at umabot sa cruising altitude nito, ito ay dahil ang isang balanse ng mga puwersa ay nakakamit pareho sa vertical axis (ang pag-angat ay katumbas ng timbang) at sa pahalang na axis, kung saan ang lift ay katumbas ng timbang. Ang thrust ng engine ay katumbas ng drag na ibinigay ng hangin.

Bakit lumilipad ang mga eroplano: mga pangunahing prinsipyo

Nangyayari ang magic kapag nakakuha ka ng pag-angat. Doon, kailangan nating ipaliwanag ang kanyang hanay ng mga prinsipyo. Karaniwan, ang pag-angat ay nakakamit sa pamamagitan ng mga pakpak ng sasakyang panghimpapawid. Kung putulin natin sila makukuha natin ang tinatawag na wing profile, ang bahaging may pakpak sa loob.

Mula sa isang aerodynamic na pananaw, ang seksyon ay may napakahusay na hugis. Ang gilid kung saan pumapasok ang hangin kapag ang eroplano ay lumipad ay bilugan, ang likurang bahagi ng profile ay matalim, at ito rin ay hubog sa itaas (sa aeronautical na wika, ang itaas na bahagi na ito ay tinatawag na panlabas na arko at ang ibabang bahagi ay tinatawag na panloob na arko). ). Ang kurbada ng profile ng pakpak na ito ay nangangahulugan na kapag nakatagpo ito ng daloy ng hangin, nahahati ito sa dalawang landas, isang bahagi sa ibabaw ng pakpak at ang isa ay pababa. Dahil sa kurbada ng pakpak, ang landas na dapat tahakin ng tubig ay mas mahaba kaysa sa ibaba.

Mayroong isang teorama, ang teorama ni Bernoulli, na karaniwang pagtitipid ng enerhiya, at sinasabi na para mangyari ito, ang daloy ng hangin mula sa itaas ay kailangang mas mabilis. Nangangahulugan ito ng mas kaunting presyon kaysa sa ibaba, naglalakbay nang mas mabagal at naglalapat ng mas maraming presyon. Ang pagkakaiba sa presyon sa pagitan ng itaas at mas mababang mga daloy ng hangin ay lumilikha ng pagtaas. Bagama't ang pag-angat na ito ng prinsipyo ni Bernoulli ay hindi nagpapaliwanag ng lahat ng kailangan ng eroplano para umakyat. Upang ipaliwanag ang altitude, kinakailangan na gumamit ng isa pang serye ng mga pisikal na prinsipyo.

Isa sa mga ito ay ang ikatlong batas ni Newton. Dahil sa hubog na hugis ng profile, ang hangin mula sa itaas, sa halip na sumusunod sa isang tuwid na landas, ay nakadirekta pababa. Ang paglihis na ito na dulot ng profile ng pakpak sa daloy ng hangin ay nangangahulugan na dahil sa ikatlong batas ni Newton (prinsipyo ng aksyon-reaksyon), ang puwersa ng reaksyon ay nalikha sa tapat na direksyon, sa itaas ng pakpak, na bumubuo ng higit na pagtaas. Bilang karagdagan, ang pagtaas na ito ay pinapataas ng isang epekto na kilala bilang Coanda effect na nalalapat sa lahat ng malapot na likido.

Ang epekto ng Coanda ay nagiging sanhi ng mga likido upang makahanap ng mga ibabaw sa kanilang landas at malamang na sumunod sa kanila. Ang isang boundary layer ay nabuo sa pagitan ng wing profile at ang daloy ng hangin bilang isang laminar layer, ang una ay dumidikit sa wing at hinihila ang natitirang mga layer sa itaas nito. Ang epekto ng ikatlong batas ni Newton ay higit na pinahusay kapag ang daloy ng hangin ay sumunod sa profile, ang hangin ay dadaloy pababa habang ito ay nakadikit sa profile.

detalyadong paliwanag

Ang lahat ng ito ay tumataas sa bilis ng hangin. Sa simula ng takeoff roll, unti-unting bumibilis ang sasakyang panghimpapawid, kaya tumataas ang pagtaas ng bilis. Mas mauunawaan mo ito gamit ang isang halimbawa. Kung ilalabas natin ang ating mga kamay sa bintana ng kotse, habang tumataas ang bilis, napapansin natin na ang puwersa ng hangin ay may posibilidad na iangat ang mga kamay.

Ngunit ang tiyak na nagpapataas ng eroplano ay ang pagtaas ng ilong, na tinatawag na pagtaas ng anggulo ng pag-atake. Ang anggulo ng pag-atake ay ang anggulo na nabuo ng kasalukuyang impinging sa profile ng pakpak na may kaugnayan sa profile na iyon. Sa sandaling tumaas ang elevator sa curvature ng wing profile (pinahaba ang mga ibabaw na mayroon ito: forward slats at rear flaps), gumagalaw ang tail stabilizer elevators. Ginagawa ng pagkilos na ito tumataas ang ilong ng sasakyang panghimpapawid. Sa itaas ng ilong, pinapataas namin ang anggulo ng pag-atake. Ito ay may parehong epekto tulad ng kapag inilabas natin ang ating kamay sa bintana ng kotse, kung itinaas natin ang ating kamay sa direksyon ng paglalakbay, ang kamay ay tataas. Ang lahat ng ito ay nagtutulungan upang maiangat ang eroplano.

Tulad ng nakikita mo, salamat sa maraming mga eksperimento at teorya, ang mga eroplano ay nagawang lumipad at naging bahagi ng ating pang-araw-araw na buhay. Umaasa ako na sa impormasyong ito maaari kang matuto nang higit pa tungkol sa kung bakit lumilipad ang mga eroplano.